Cтраница 2
На рис. 354 показано окисление чистого железа во времени, но при построении диаграммы по оси ординат величины привеса отложены в квадратах. Исходя из параболического закона окисления кривые окисления должны быть прямыми линиями, что подтверждается приведенными данными. [16]
Таким образом, в результате окисления MoSi2 в начальный период на его поверхности формируется защитная пленка, предотвращающая непосредственный доступ кислорода к поверхности дисилицида молибдена, что приводит затем к реакции преимущественного окисления кремния. Последняя стадия процесса окисления определяется диффузионными явлениями и описывается параболическим законом окисления. [17]
Образование пор происходит при окислении многих металлов. Возможно, что с образованием пор связано отклонение от установленного Вагнером параболического закона окисления. [18]
Если сплав содержит склонный к улетучиванию растворенный компонент, то возможно неравномерное окисление. Когда сиш-тунь окисляется при 700 С, наличие катионов Zn2 в закиси меди приводит к снижению константы параболического закона окислений, однако этот эффект имеет кратковременный характер. [19]
Наблюдения Лорье были подтверждены Кубиччиотти [682], который установил, что параболический закон окисления церия действителен между 30 и 125 С, но при температурах выше 125 С церий начинает окисляться по линейному закону. Энергия активации, соответствующая линейному закону окисления при температурах выше 125 С, оказалась приблизительно равной энергии активации для параболического закона окисления. [20]
Испытания в потоке воздуха ( скорость 50 см / сек) при 760 - 1040 С показали, что в интервале 760 - 870 С через несколько часов наблюдалось разрушающее окисление, а при более высоких температурах проявлялся параболический закон окисления, что свидетельствует о хороших защитных свойствах покрытия. [21]
Практически коррозия в паре труб перегревателя в редких случаях представляет серьезную проблему, так как материал с достаточной стойкостью против окисления почти всегда будет хорошо сопротивляться воздействию потока газа, а также сухого свободного от кислорода пара. Это доказано экспериментально [4] и на практике. Параболический закон окисления обычно остается при рабочей температуре и максимальных выдержках, характерных для электростанций. Содержание хрома в некоторых из этих сталей не намного выше минимальных 15 %, при которых окисел со структурой типа шпинели переходит в окисел типа МгОз, а образование карбидов может еще больше уменьшить содержание хрома в матрице. Если сталь с минимальным содержанием хрома подвергнуть термической обработке, то это приведет к уменьшению содержания хрома в поверхностных слоях, в результате вместо окисла типа М2О3 может образоваться окисел шпинельно-го типа, а быстрое окисление, кроме того, приводит к растрескиванию окисной пленки. Растрескивание и отслоение окисной пленки уменьшает прочностные свойства труб из-за уменьшения толщины стенок, а также может стать причиной возникновения коррозионных очагов. [22]
Параболический закон роста толщины окислов обычно устанавливается для всех металлов при температурах выше некоторого предела. Этот процесс активируется подводом тепла, и его констай-та скорости / С равна / С0ехр [ - ( Q / RT) ], гдеф - энергия активации процесса диффузии, R - газовая постоянная, Т - абсолютная температура и 0 - постоянная. Изменение константы скорости в зависимости от температуры для железа [11], для которого характерен параболический закон окисления в интервале температур 250 - 1000 С, представлено на фиг. [23]
Закон роста окисла до - 500 С является логарифмическим, однако достигаемые толщины слишком велики, чтобы их можно было объяснить переносом под действием электрического поля. Поэтому следует искать другие причины, например образование полостей. Действительный механизм до сих пор не установлен. Выше 550 С действует параболический закон окисления при направленной внутрь диффузии ионов кислорода. Выше 850 С отмечается паралинейный рост окисла. Окалина состоит из внутреннего плотного слоя постоянной толщины и наружного пористого утолщающегося слоя окислов. Первоначально утолщение происходит по параболическому закону, но через некоторый период времени скорость окисления становится постоянной, соответствующей формированию внешнего слоя. [24]
Перечисленные выше теории роста тонких пленок основываются главным образом на концепции Вагнера [48], согласно которой перенос вещества в слое полупроводникового окисла осуществляется за счет движения ионов разного знака и электронов. С одной стороны, это движение происходит под влиянием градиента химического потенциала, обусловленного изменением состава окисла при переходе от границы раздела кислород - окисел к границе окисел - металл, а с другой - под влиянием градиента потенциала электрического поля, являющегося результатом разности концентраций зарядов разного знака. В случае окисных пленок значительной толщины градиент потенциала электрического поля очень мал и перенос вещества определяется только градиентами концентраций. В этих условиях всегда действует параболический закон окисления - вывод, который следует из теории Вагнера. [25]