Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Сложные законы роста пленок


Диффузионно-кинетический контроль кинетики процесса имеет место в том случае, когда скорости диффузии и химической реакции окисления соизмеримы.

Уравнение, описывающее такой процесс, носит название уравне­ния Эванса и имеет вид:


С введением принятых обозначенийимеем:

Уравнение отражает сложно-параболический закон роста пленок.

Если пленка очень тонкая, что отвечает начальной стадии окисле­ния, то первый член уравнения значительно меньше второго. Поэтому можно пренебречь первым членом уравнения, и тогда получаем линейный закон роста пленки.

Если же толщина пленки велика, то, пренебрегая вторым чле­ном уравнения, получаем уравнение параболического закона роста пленки.

Иногда рост пленки по толщине происходит медленнее, чем это должно следовать из диффузионного механизма процесса окисления. Затухание процесса коррозии в таких случаях объясняют уплотнени­ем пленки или появлением дефектов, которые тормозят диффузию.

Для ряда металлов установлена логарифмическая зависимость скорости окисления от времени, которая описывается уравнением:

где к — константа.

Логарифмический закон роста пленки установлен эксперимен­тально для окисления на воздухе алюминия и цинка в интервале 25-225 °С, никеля до 650 °С, железа до 375 °С, меди до 100 °С.

Проанализируем приведенные зависимости. Щелочные и щелоч­ноземельные металлы, которые имеют отношения объема оксида к объему металла VOK/VmO меньше единицы, окисляются по линейно­му закону. По уменьшению скорости окисления эти металлы распо­лагают в ряд:

К > Na > Ва > Са > Mg.

Линейный ход кинетической зависимости характерен и для ме­таллов, оксиды которых летучи при высоких температурах. К этой группе относятся металлы Mo, Os, Ru, Ir, V, W.

Для ряда технически важных металлов наблюдается параболиче­ская зависимость скорости окисления во времени. Приближенно по возрастанию устойчивости к газовой коррозии в атмосфере воздуха можно расположить в ряд следующие металлы: W < Fe < Со < < Си < Ni. К этой же группе относятся и Mn, Be, Zn, Ti.

В группу металлов, дающих пленки с наиболее высокими защит­ными свойствами и окисляющихся по логарифмическому закону, входят Si, ΑΙ, Сг. Они расположены в ряд по возрастанию устойчи­вости.

Нужно отметить, что окисление некоторых металлов (Fe, Ni, Cu, ΑΙ, Zn, Ti, Та) с изменением внешних условий происходит по разным законам.

Можно определить общую тенденцию к снижению самотормо­жения окисления металлов с ростом температуры.


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Параболический закон роста пленок | Влияние состава пленки

Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 339; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.003 сек.