Cтраница 1
Параболическое окисление связано с ростом защитного слоя - рутила на титане и моноклинной ZrOa - на цирконии. Изменение давления на 1 - 2 порядка практически - не влияет на скорость реакции, что указывает на кати-онный характер диффузии. [1]
Переход от параболического окисления ( растворение О2 либо образование субоксидных фаз) в линейное совпадает с появлением фазы Та /) 5 и нарушением сплошности окалины. [2]
Уравнение ( 9) выражает зависимость параболического окисления от давления кислорода. При образовании окислов, обладающих л-проводи-мостью, параболическая константа скорости практически не зависит от давления кислорода, тогда как скорость образования окислов, обладающих р-проводимостью, пропорциональна давлению кислорода. [3]
Однако твердо установленным надо считать только механизм параболического окисления Вагнера и, возможно, механизм па-ралинейного роста Лорье. Для установления приложимости некоторых или даже всех других механизмов, относящихся преимущественно к образованию тонких пленок, требуются дальнейшие исследования. [4]
Влияние температуры на линейную скорость окисления магния ( Леонтнс я Райнс. [5] |
Прямолинейные графики на рис. 20 построены для констант параболического окисления. [6]
Таким образом, хотя взаимодиффузия, которая ведет к параболическому окислению, является диффузией при градиенте электрохимического потенциала ( или сродства), она должна в соответствии с этой теорией обусловливаться подвижностью, равной той, которая была обнаружена при измерении D микрокомпонента. [7]
В ряде случаев при высоких температурах можно наблюдать, что параболическое окисление сочетается с линейным. При этом скорость реакции окисления в начальной стадии характеризуется процессами, протекающими на границах раздела в соответствии с линейными закономерностями. [8]
Что же касается постоянной А п, выведенной из выражений констант параболического окисления, то Гульбрансен [227] пытался придать ей более наглядную форму. Он отправлялся от теории скорости реакции по Эйрингу [131], которая применительно к диффузионным процессам предполагает наличие переходного состояния в верхней точке энергетического барьера между начальным и конечным состоянием процесса диффузии, причем переходные состояния находятся в равновесии с начальным. Вводятся два члена: член kT / h ( где / г - постоянная Больцмана, a h - постоянная Планка), связанные со средней скоростью проникновения активированных комплексов через энергетический барьер, и член e - & F / RT, выражающий число активированных комплексов в функции барьера свободной энергии и абсолютной температуры. [9]
Однако Мейеринг и Верхейке учитывают возможность того, что отклонение от нормального параболического окисления может быть обусловлено происходящем во времени изменением проницаемости окисного слоя для ионов. Они ссылаются на опыты Смелтцера [273] по окислению алюминия, в случае которого определенную роль могут играть аморфные и кристаллические окисные пленки: за 5 ч окисления при 500 С привес может превысить соответствующую величину, получающуюся за то же время окисления при 600 С. [10]
Если известны дефекты структуры окисла и его ионные или электронные проводимости, то с помощью теории Вагнера можно оценить константу скорости параболического окисления при высоких температурах. [11]
Из всего вышеизложенного мы вправе сделать вывод о том, что, хотя трехокись молибдена и защищает в некоторой степени металл при умеренных температурах, а также ограниченное время в процессе его параболического окисления, при более высоких температурах она утрачивает эту защитную способность, причем скорость окисления субокиси в трехокись на поверхности раздела между ними равна скорости диффузии йодов кислорода к металлу через субокись. [12]
Радиоактивная и химическая диффузии. Хотя параболическое окисление металла несомненно является особым случаем химической диффузии, нетрудно убедиться в ее связи с коэффициентами диффузии индикаторных количеств, потому что формула Вагнера обеспечивает правильное использование подвижностей и движущих сил. Однако наблюдаются другие типы химической диффузии, для которых формулировка менее ясна. [13]
Растворение кислорода в процессе окисления ванадия не изучалось, однако по аналогии с ниобием и танталом можно ожидать, что при соответствующих условиях оно играет важную роль. Проведенные недавно исследования [14] позволяют предположить, что при высокотемпературном параболическом окислении титана фактором, контролирующим скорость процесса, является диффузия кислорода в металл. Эта теория находится в противоречии с общепринятым механизмом, согласно которому диффузия кислорода, определяющая скорость процесса окисления, происходит через слой накапливающейся постепенно двуокиси титана. [14]
Не исключено, что здесь действует истинный вагнеровский механизм, а отклонение от параболического окисления обусловлено старением или каким-нибудь иным вторичным явлением. Опыты Хиригоса и Томаса с индикаторами [700] могут свидетельствовать о том, что диффузия ионов кислорода О2 - в двуокиси циркония ZrO2 осуществляется через анионные вакансии. [15]