Барьерный слой окисла

Непосредственно к поверхности алюминия прилегает тонкий беспористый барьерный слой окисла. Внешний слой анодного [c.189]

Первая состоит в том, что пассивная пленка представляет всегда диффузионный барьерный слой продуктов реакции, например окисла металла или другого соединения, который отделяет металл от окружающей его среды и замедляет скорость реакции. Ее иногда называют пленочной теорией (окисной пленки). [c.69]

Воздушно-окисная пленка состоит из двух слоев. Внутренний слой, прилежащий к. металлу (барьерный), является компактным наружный состоит из более проницаемого окисла. Толщина барьерного слоя зависит от температуры. [c.21]

Обычно МОП-приборы изолированы один от другого областями, заполненными толстыми слоями окисла, и областями легирования подложки. Эти области обеспечивают высокие значения порогового напряжения. Они занимают относительно большую часть кремниевой поверхности, но до сих пор их влияние на работу прибора изучено недостаточно. В данном параграфе рассматривается конструкция таких барьерных областей с целью минимизации занимаемой ими площади кристалла при сохранении достаточно высокого порогового напряжения и низкого тока утечки. [c.271]

В качестве армирующих элементов слоистых и волокнистых композиционных материалов с металлической матрицей применяются волокна из углерода, бора, карбида кремния, оксида алюминия, высокопрочной стальной проволоки (сетки), бериллиевой, вольфрамовой и других проволок. Для обеспечения химической стойкости в расплаве матрицы и сцепления волокна с матрицей применяют защитные барьерные покрытия на волокнах из карбидов кремния, титана, циркония, гафния, бора, из нитридов и окислов этих и других элементов. При этом получается сложная многокомпонентная система матрица — переходный слой продуктов химического воздействия матрицы с барьерным покрытием — слой волокна. Механические свойства за счет армирования повышаются в 1,5—3 раза (удельные в 2—5 раз) в зависимости от объемной доли и способа введения армирующих волокон. [c.78]

Исследования строения анодных пленок при помощи электронного микроскопа показали, что окисный слой не представляет собой монолитного окисла, пронизанного каналами-порами, а состоит из плотной упаковки окисных ячеек в виде гексагональных призм, направленных но нормали к поверхности нленки и прочно спаянных по боковым граням. Каждая ячейка (как это видно из рисунка) состоит из микропоры, расположенной в центре ячейки, окисных стенок и компактного барьерного окисного слоя в качестве основания [5]. Кроме регулярных микропор в анодной пленке имеется определенное количество макропор, наблюдаемых невооруженным глазом, и микротрещин, видимых лишь при больших увеличениях. Благодаря пористости анодных окисных пленок их можно пропитать различными смазочными веществами, которые повышают износостойкость пленок. [c.223]

Таким образом, в зависимости от металла и условий пассивация может быть вызвана как адсорбцией кислорода на отдельных точках поверхности или образованием оплошных MOHO- или полихемосорбционных слоев кислорода так и защитными барьерными слоями, а в некоторых случаях протекать даже с образованием утолщенных фазовых слоев окислов. При этом торможение анодного процесса может осуществляться как за счет изменения скачка потенциала в двойном слое пли блокирования активных точек металла, так и вследствие снижения ионной проводимости возникающих хемосорбционных или барьерных слоев окислов, имеющих чисто полупроводниковую природу. Повидимому, только для очень толстых пленок следует предусматривать возможность кроющего (изолирующего) торможения, [c.37]

Образующийся при температурах до 500° С поверхностный окисел состоит из порошка при температурах выше он представляет собой уже зернистые частицы, которые при температурах выше 880° С становятся тверже и плотным слоем закрывают металл. Неизвестно, диффузией каких частиц определяется скорость окисления урана ири температурах выше 880° С, но Гопкинсон утверждает, что переход при этих температурах от параболического окисления к линейному можно объяснить существованием барьерного слоя постоянной толщины. При температурах выше температуры плавления уран окисляется с А1еньшей скоростью, чем при 750°С, когда на кривой окисления возникает второй максимум скорости. [c.375]

Образование на алю.минии пленки при электрохимическом оксидировании можно представить следующим образом. Под действием электрического тока на поверхности металла образуется тонкий слой окисла AI2O3. Взаимодействуя с электролитом, он частично растворяется и пленка со стороны, обращенной к электролиту, становится пористой. Одновременно ионы кислорода, проникая через пленку к металлу, окисляют его. Таким образом, пленка на оксидированном алюминии состоит из двух слоев плотного барьерного слоя толщиной 0,01—0,03 мк, прилегающего к металлу, и пористого слоя на внешней поверхности тонкой пленки. Этот слой в процессе оксидирования растет, толщина его может достигнуть десятых долей миллиметра (фиг. 2). [c.17]

Энергия связи кислорода с металлом (на 1 мрль связанного кислорода) будет максимальной при хемосорбции кислорода. Постепенно она уменьшается с образованием более высоких степеней окисления (например, с утолщением хемосорбированного слоя и переходом его далее к фазовому слою). Поэтому можно полагать, что ад(сор б ционные окислы термодинамически более устойчивы, чем соответствующие барьерные и тем более фазовые. Создание структуры, характерной для образующегося при энергичном окислительном воздействии фазового слоя, на поверхности происходит также постепенно. Поэтому не всегда можно сделать вполне определенное заключение о том, вызвана ли пассивность образованием мономолекулярного хемосорбционного слоя, или присутствует утолщенный барьерный слой, или происходит его частичная рекристаллизация, соответствующая образованию фазового слоя на внешней поверхности. [c.35]

Толщина барьерного слоя будет изменяться от металла к металлу, так как энергия, необходимая для того, чтобы ион перешел из одного стабильного состояния на энергетический уровень другого стабильного состояния, изменяется от одного окисла к другому. Более ранние данные об увеличении толщины на единицу напряжения, появившиеся в литературе, различаются, но полная таблица дана Риссельбергом и его коллегами [70]. [c.228]

Если используются серно-, фосфорно- и щавелевокислые ванны, то общая толщина пленки может сильно превышать значение, рассчитанное на основании вольтажа Тонкий компактный барьерный слой, который никогда не превышает 14,5А/в и может быть и меньше, покрыт внешней пленкой, пронизанной порами до внешней стороны барьерного слоя, наполненными хорошо проводящим раствором. Падение потенциала в барьерном слое достаточно для того, чтобы принять во внимание его толщину. При обсуждении механизма образования барьерного слоя встречаются затруднения в объяснении того, почему в концентрированной серной кислоте, где ожидаемым анодным продуктом должен быть растворимый сульфат алюминия, возникает твердая окись алюминия. Тот факт, что однажды полученная окисная пленка остается в значительной степени нерастворимой, не является неожиданностью скорость растворения в кислоте окиси алюминия, особенно чистой, чрезвычайно низка (стр. 296), кроме того, раствор вблизи окисного слоя может быть менее кислым, чем в толще раствора ванны. Трудность, однако, исчезает при рассмотрении двух предполагаемых анодных реакций, упомянутых на стр. 134. Предположим, что кислотой является Н2ХО4, где X может быть Сг или 5 и что кислота при диссоциации дает ионы (ХО4) или возможно (НХО4) или (X гО,) . Большая часть тока между алюминием, подвергающимся анодированию, и катодом, передающим ток от внешнего источника, переносится через раствор по протонному механизму, но небольшое количество переносится ионами (Х04) , движущимися в обратном направлении (т. е. по направлению к аноду). Если ион (ХО4) достигает покрытого окислом алюминия, он притягивается к поверхности, вероятно, по крайней мере двумя атомами кислорода [c.228]

Механизм образования пористого слоя. При анодировании алюминия в кислых ваннах, по-видимому, одновременно образуется как окисел, так и растворимая соль, но в первой стадии будет образовываться непрерывная компактная окисная пленка, обладающая примерно постоянной толщиной, так как если толщина в какой-либо точке пленки мгновенно станет меньше, чем в другом месте, ток будет концентрироваться в этом месте и толщина будет восстановлена. Однако, когда мы приближаемся к предельной толщине (14,5 А/е), рост компактной пленки должен становиться медленным однако нет ничего такого, что могло бы задержать дальнейшее утолщение пленки при образовании внешнего пористого слоя в результате одновременного возникновения окиси алюминия и сульфата алюминия (фиг. 59, стр. 226). Если предположить, что толщина компактного барьерного слоя много меньше, чем предельная толщина, то становится ясно, что движение ионов алюминия через пленку будет непрерывным, так как раствор является хорошим проводником и большая часть падения э. д. с. будет приходиться на барьерный слой. Часть катионов алюминия, движущихся наружу, будет переходить в раствор, образуя то, что в действительности является раствором сульфата Алюминия и, таким образом, сохраняя пористую пленку, в то время как другая часть будет образовывать свежий окисел на твердой части пористой пленки, выталкивая наружу уже присутствующее твердое вещество, так что пористая пленка непрерывно и неограниченно растет Раствор в порах, вероятно, становится менее кислым, чем раствор в толще ванны, но кислотность вообще не будет исчезать. Отношение АР /Н+ становится стабильным при некотором значении по следующим причинам. Если анодным продуктом являлся только твердый окисел, то значение pH будет постепенно падать, так как б ионов ОН" расходуется на получение одной молекулы А1аОз, если продуктом был только А1 , pH должно возрастать, так как ионы Н + будут переносить больше тока, чем АР+ и ЗО -, что приводит к тому, что область в нижней части пор становится обедненной ионами Н" . Некоторое падение pH будет неблагоприятно для образования твердого окисла, а некоторое повышение будет неблагоприятно для образования ионов А " ". Таким образом, устойчивое состояние должно, в конце концов, установиться так, что pH либо повышается, либо падает, и это состояние способствует также стандартизации пористости структуры пленки. Структура внешнего пористого слоя может быть, однако, объяснена она может быть представлена в виде ряда гексагональных ячеек, каждая из которых имеет в центре пору, заполненную раствором (фиг. 60) свежая окись алюминия осаждается у основания ячейки и постепенно выталкивается наружу в действительности, однако, кислород движется внутрь, соединяясь с водородом (в воду) вдоль центральных каналов и затем наружу ячейки, соединяясь с алюминием положение водорода относительно стационарно, так как внутреннее движение водорода (с образованием воды) грубо уравновешивается внешним дви- [c.230]

Контакт металла с окисной пленкой создает скачок потенциала меаду ними. В то же время проникновение ионов О" через окиснув пленку и их адсорбция яа поверхности металла под пленкой изменяют состав и характер пограничного слоя меаду металлом и фазовым окислом, првдавая контактному скачку потенциала барьерный характер. Особые свойства границы меаду металлом и окисной пленкой отмечают также и другие авторы [б1. Таким образом, адсорб- [c.18]

Разность потенциалов между металлш и раствором состоит из рада скачков потенциала. Барьерный скачок потенциала является едким из таких слагаемых. Он расположен за пределами двойного ионного слоя и за пределами фазовых окислов. Его роль становится ст-щественной во многих электрохошчесла и коррозионянх процессах, особенно при их торможении и локализации. С эпш скачком потен-щала неразрывно связаны явления хемосорбции [c.35]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...