Давление скорость окисления

Для защиты при очень высоких температурах (выше 1800° С) следует использовать покрытия стекловидные, жидкофазные и др. Для работы при этих температурах можно было бы применять многие сплавы, но этому препятствует отсутствие покрытий. Мы отмечали, какие подходы при исследовании являются бесплодными, а какие плодотворными на начальной стадии разработки можно пользоваться имеющимися термодинамическими данными, но точно предсказать скорости реакций нельзя, и поэтому требуется их экспериментальная проверка. Анализ окружающей среды должен включать тщательный учет давления, поскольку при пониженных давлениях скорость окисления может даже повышаться, как например в случае силицидов. [c.140]

Если скорость окисления металла определяется скоростью поверхностной реакции (например, взаимодействие Ni с газообразной серой Sj по реакции Ni + /2 2 = NiS), то скорость окисления пропорциональна корню квадратному из величины давления газа. Такая закономерность наблюдается, если газ воздействует на обнаженную поверхность металла, т. е. в отсутствие защитной пленки. [c.130]

Если скорость общей реакции взаимодействия металла с газовой фазой определяется скоростью процесса диффузии в слое образующего продукта коррозии, то зависимость скорости окисления от давления окисляющего газа может быть совершенно иной и разной для разных поверхностных соединений. [c.130]

Так как скорость диффузии катионов никеля пропорциональна числу дефектов, скорость окисления никеля тоже должна быть пропорциональна корню шестой степени из величины давления кислорода, что подтверждается опытными данными (рис. 91). [c.131]

Опытные данные о влиянии скорости движения газовой среды на скорость окисления металлов (рис. 38, 39 и 96), согласно которым уже при небольших скоростях газового потока достигаются предельные значения скорости окисления металлов при данной температуре, указывают на то, что окисление металлов, дающих при окислении полупроводниковые окислы /7-типа, контролируется не только диффузией реагентов через окалину, но и переносом окислителя к поверхности раздела окалина — газ, т. е. внешней массопередачей (см. с. 65). Таким образом, увеличение скорости движения газовой среды в какой-то степени эквивалентно повышению парциального давления окислителя. [c.135]

Рис. 111. Зависимость логарифма константы скорости окисления Ti от логарифма давления кислорода при 1000°С

Скорость окисления цинка почти не зависит от давления О , так как концентрация промежуточных ионов цинка на границе раздела кислород — оксид очень мала и дальнейшее ее снижение вследствие повышения давления Ог лишь незначительно влияет на градиент концентрации между границей раздела и поверхностью металла, где концентрация Zn + в междоузлиях наибольшая. [c.198]

Другим примером может служить поведение никеля, погруженного в расплав буры на глубину 3 мм при температуре 780 °С и давлении Oj 0,1 МПа (рис. 10.6). В этих условиях скорость окисления низка вследствие ограниченного поступления кислорода из газовой фазы. При контакте никеля с платиновой или серебряной сеткой, выступающей над поверхностью расплава, коррозия никеля сильно ускоряется (в 35—175 раз при продолжительности опыта 14). При этом никель корродирует быстрее, чем в атмосфере чистого кислорода при той же температуре, так как здесь не образуется защитная окалина NiO. Вместо этого ионы Ni + растворяются в буре, а платина работает как кислородный электрод. В этой ситуации разность потенциалов между Pt и Ni составляет 0,7 В. Добавление в расплав буры 1 % FeO еще более ускоряет процесс окисления (возможно, ионы Fe + у поверхности электролита окисляются кислородом до Ре +, а ионы Ре + снова восстанавливаются либо на катоде, либо в процессе работы локальных элементов на никелевом аноде). [c.199]

При окислении меди кислородом скорость окисления возрастает с увеличением давления кислорода по параболическому закону. [c.392]

Таким образом, по теории Вагнера в случае образования л-проводящей окалины константа скорости окисления практически не зависит от парциального давления кислорода, а при возникновении р-проводящей окалины скорость окисления зависит от парциального давления кислорода в степени 1/я. [c.55]

Имеются данные о слабой зависимости скорости окисления железа от парциального давления кислорода в окружающей сре- де [64]. [c.63]

Результаты этих исследований показывают, что скорость окисления графита увеличивается при облучении нейтронами и у-квантами. Скорость реакции является функцией температуры, давления и дозы облучения. Сообщалось, что, по крайней мере, скорость реакции СОг с графитом не зависит от типа излучения, а зависит только от поглощаемой энергии [52]. [c.193]

Было отмечено, что добавки азота или гелия к СО2 изменяли только абсолютную скорость окисления, но не скорость, с которой протекала реакция взаимодействия с Og [225]. Это указывает, что скорость реакции не зависит от парциального давления СО2 она не зависит также от сорта графита [51]. [c.194]

Теория Мотта, как следует из исходных предпосылок, предсказывает независимость скорости окисления от давления кислорода. Вместе с тем экспериментальные исследования свидетельствуют о наличии такой зависимости (рис. 16, 17). [c.43]

Металлы с блестящей поверхностью реагируют с газами при высоких температурах очень интенсивно. Скорость окисления зависит от давления, диссоциации образующегося окисла и парциального давления реагирующего газа. Толщина окис-ной пленки в разных условиях неодинакова. [c.83]

Кинетика окисления в общем случае связана с парциальным давлением кислорода показательным законом типа скорость окисления , (13) [c.21]

Графит с молекулярным азотом практически не взаимодействует— константа равновесия этой реакции весьма мала. При облучении возможно образование окислов азота, взаимодействие которых с графитом приводит к образованию азота и углекислого газа. Основным продуктом взаимодействия графита с водородом при температуре 300—1000° С является метан. Концентрация метана находится в равновесии с графитом, с увеличением температуры она снижается и при 1000° С и давлении 1 атм становится близкой к нулю. Ионизация молекул водорода вследствие облучения способствует образованию метана даже в той температурной области, в которой скорость такой реакции без облучения мала. Окисление реакторного графита при 900— 1000° С в атмосфере аргона с примесями водяных паров до 0,1% приводит к возрастанию скорости окисления по мере увеличения содержания паров воды [153]. [c.207]

Эти эффекты оказывают менее существенное влияние на ядер-ную безопасность и поведение реактора, чем можно было бы предположить. Формирование толстой окисной пленки между двумя поверхностями в некоторой степени ограничено граничным давлением, которое препятствует доступу СО2. В частности, это. случай, когда зазор между двумя поверхностями имеет толщину того же порядка, что и окисное защитное покрытие. Болтовые соединения реактора обычно довольно многочисленны, и разрушение отдельных болтов не создает опасности для работы. При прогрессирующем увеличении числа разрушений необходимо снизить максимальную температуру СО2 до 360° С, при которой скорость окисления незначительна. Толщина окисной пленки, образовавшейся в результате работы при высокой температуре, колеблется от 800 мкм для кипящей стали, 200 мкм для сталей, содержащих 0,65% Si, и до 100 мкм для сталей с 0,2% Si. После уменьшения рабочей температуры реактора толщина пленки увеличивается незначительно. [c.143]

Лено [Л. 117, 118], что скорости реакций и соответствующие уравнения скорости окисления металла зависят от температуры, давления газовой среды, времени с начала реакции и технологии обработки поверхности. Контроль за увеличением толщины слоя окисла в начальной стадии процесса окисления можно осуществлять визуально, по изменению цветов побежалости [Л. 117] (см. табл. 4-14). Однако более достоверную информацию о формировании пленки во времени дает решение уравнений скорости окисления. Наиболее корректными с точки зрения описания предельных случаев окисления металлов, представляются параболические, линейные и кубические уравнения скорости роста пленки. [c.190]

Скорость окисления топлива, равная в данном случае поверхностной плотности массового потока т", как следует из (5-121), зависит лишь от локальных значений концентрации окислителя в газовой фазе, температуры и давления. Примером такой (отнюдь не универсальной) зависимости является формула [c.207]

Удаление окисных пленок при пайке титана фактически обеспечивается путем регулирования соотношения скоростей окисления и растворения окислов Б паяемом металле и в конечном итоге достигается за счет применения среды с парциальным давлением кислорода, при котором скорость растворения пленки больше, чем скорость ее роста. [c.38]

Необходимо отметить, что значения скоростных констант окисления двойных сплавов, по данным различным авторов, заметно различаются. Это объясняется, в основном, неодинаковым содержанием примесей в сплавах, а также разным составом окислительной атмосферы (воздух или кислород различной чистоты и давления), применявшейся в экспериментах. Поэтому количественная интерпретация данных по скорости окисления требует осторожности при сопоставлении результатов разных работ. [c.37]

Наконец, при продувке нержавеющей стали важную роль приобретает скорость переноса углерода. С приближением к равновесию между хромом п углеродом относительные скорости окисления хрома и углерода становятся совершенно различными и окисление хрома возрастает. Для изменения этого необходимо повысить температуру или понизить давление СО с помощью вакуумной обработки или разбавления инертным газом. [c.58]

Исследования кинетики процесса окисления углерода и хрома показали, что на границе пузырька и металла имеет место изменение концентрации элементов. Так, по данным Г. Кинга [34], при содержании хрома на границе раздела 5% и температуре 1700°С его концентрация в объеме металла составляет 5,5%, углерода соответственно 0,09 и 0,2%, кислорода 0,05 и 0,03%. Когда в металле остается 0,1% С и 5% Сг, система оказывается очень близкой к равновесной и скорость окисления углерода должна стать совсем низкой. При поступлении газообразного кислорода с той же скоростью начинается преимущественное окисление хрома. Лишь повышая тем-пературу или снижая давление СО с помощью вакуумной обработки или разбавления инертным газом, можно [c.61]

МПа. Оптимальное положение фурмы устанавливают экспериментально. При этом необходима высокая скорость обезуглероживания и шлакообразования и ведение продувки без выбросов. Правильно организованный режим продувки обеспечивает хорошую циркуляцию металла и его перемешивание со шлаком. Последнее в свою очередь способствует повышению скорости окисления содержащихся в чугуне углерода, кремния, марганца, фосфора. На процесс шлакообразования и скорость окисления примесей влияет глубина проникновения кислородной струи в металл, которая зависит от давления и [c.126]

Если 1 поверхностное соединение является полупроводником п-типа с избытком металла, например ZnO, dO, BeO и др., то концентрация их дефектов (междоузельных катионов) тоже не должна зависеть от давления кислорода (см. рис. 90). Это и наблюдается при 400° С, когда толщина пленки превышает 5000А. Но при низкой температуре и малой толщ,ине пленок (меньше ЮООА) с повышением давления кисло- - рода скорость окисления возрастает в связи с тем, что имеет место лога-. if. рифмический рост пленки во времени, где диффузионный механизм Вагнера неприменим. Перенос ионов цинка про-исходит под действием электрических [c.131]

При температурах выше 250—300 °С и нормальном давлении воздуха или кислорода железо окисляется по параболическому закону с показателем степени окисления, равным 0,5 (на основе-кратковременных опытов). Рассчитанная по этой закономерности, константа скорости окисления железа в зависимости от температуры имеет при температурах 560—570°С точку перегиба. Такой-излом в зависимости A=f T) вызван возникновением вюстита. Если окисление железа протекает при, температурах выше 560—570 °С, а затем система охлаждается ниже этих температур, то возникающий первоначально на металлической поверхности вюстит теряет устойчивость и разлагается на Fe и Рвз04. Выше температуры 570 °С на л<елезе находится нормально трехслойная оксидная пленка внутренний слой вюстита, средний слой магнетита и внешний слой гематита. Таким образом, непосредственно на металле расположен оксид с минимальным содержанием кислорода, а внешний слой оксида является самым обогаш,енным кислородом (рис. 2.2). [c.63]

Скорость окисления является функцией потока нейтронов, давления и времени, прошедшего от облучения СО2 в нейтронном поле до контакта его с углеродом [52, 55]. Количество образующегося на поверхности образца СО (по реакции СО2 с углеродом) уменьшается с увеличением давления СО2, пока скорость реакции пе становится постоянной. Ее величина зависит от объема реакционной камеры и величины образца. Однако для СО2, облученного в порах графита, образование СО не зависит от давления вплоть до 4 атм [52]. При облучении в реакторе ВЕРО при давлении СО2ДО 2 ати и интегральных потоках до 3-10 нейтрон/см реакция СО2 с графитом была линейной функцией поглощенной энергии [c.194]

Кроме того, после периода защитного окисления параболическая зависимость скорости может нарушаться. Важность этого явления, которое получило наименование коррозионного разрушения, широко известна. Например, при изучении скорости окисления циркаллоя в воде высокого давления было показано, что окисная пленка быстро разрушается. [c.31]

По методу ASTM испытание рекомендуется проводить в пределах температур 98,9—148,9° С испытание можно проводить и при более высоких температурах, но его длительность при этом следует уменьшать. Прибор ASTM со специальными греющими банями использовался при температурах до 315—371 С. Обычно испытание проводится при атмосферном давлении, но можно вносить некоторые изменения для проведения измерений при пониженных давлениях. Температуры, при которых проводятся испытания, должны быть достаточно низкими, чтобы скорость окисления была невелика. В противном случае окисление жидкости может привести к искажению показателя летучести. Это явление было описано в разделе, посвященном стабильности к окислению. [c.120]

Для определения возможности использования сплавов сопротивления в вакуумных печах, необходимо учитьшать, что при высоких температурах наряду с окислением сплавов происходит возгонка (испарение) компонентов сплава в рабочее пространство печи. Известно, что с понижением давления кислорода скорость окисления заметно снижается, причем образующаяся в зтих условиях окисная пленка, как показано в некоторых работах, обычно слабо тормозит процесс возгонки. [c.111]

Компактный гафний, подобно цирконию, при комнатной температуре весьма устойчив по отношению к обычным газам и лишь при температурах порядка нескольких сотен градусов начинает заметно реагировать с водой, кислородом, азотом и водородом. Скорости окисления гафния в кислороде прп давлении 1 am в интервале температур 350—1200° выражаются логарифмической, параболической и линейной зависимостями 108 . Соответствующие значения энергии активации, нычисленные для констант скоростей окисления, равны 11,4 36,0 и 26,1 киал1моль соответственно. [c.194]

Картер и Ричардсон [71, исследуя окисление металлического кобальта с помош,ью инертных меток из радиоактивной платины, пришли к заключению, что окисление происходит путем катионпой диффузии через растущую окнсную пленку. Скорость окисления при различных температурах и давлениях кислорода согласуется со скоростями, вычисленными по уравнению Вагнера. [c.299]

До настоящего времени получены следующие данные. Скорость окисления в интервале температур 2К)—375° при давлении 76 мм рт. ст. имеет параболическую зависимость энергия активации составляет 22 800 кал. иоль. В этих условиях образуется тонкая пленка, принимаемая за моноокись ниобия. Реакция с влажным и сухим воздухом в интервале температур 400—1200° вначале подчиняется параболическому закону, одиако после нагревания в течение 21 час при 400° наблюдается линейная зависимость линейной зависимости следует также реакция окисления, при которой образуется незащищающий окисиый слой [24] в интервале 600—1200°. При 1000—1200° испытуемые образцы в форме прутков окисляются быстрее, чем листы. По сообщениям, энергия активации составляет 13 400 кшимоль при 600—900° и 4350 кал моль при 900—1200°. [c.450]

Исследования окисления при высоком давлении, в результате которых была установаена линейная зависимость, показали также, что скорость окисления очень чувствительна к давлению. [c.450]

Теплота реакции, найденная экспериментально при температуре 600—1100° и нормальном давлении кислорода, составила 5410 калЫоль. Выше 1100° скорость окисления еще больше. Окись, образовавшаяся в изученном интервале температур, состоит из двух слоев темного нижнего слоя ориентированных кристаллов пятиокиси и моноокиси и верхнего пористого слоя белой пятиокиси ниобия. Теплота активации для окисления во влажном воздухе в интервале 600—1200° составляет 10 100 кал/моль. Сделан вывод, что скорость реакции определяется диффузией кислорода через темный нижний слой. [c.450]

Кислород. Цирконий легко реагирует с кислородом, причем скорость реакции зависит от размера частиц, температуры, присутстнин примесей и состояния поверхности. По данным Гульбрансеиа и Эндрюса [171, скорость окисления компактного циркония становится измеримой при 200° н давлении кислорода 7,6 мм рт. ст. После 120 мин окисления толщина окисион пленки при 200° составляла 150 А, а при 425° — 5000 А. Никакой просгой зависимости изменении толщины пленки от температуры не найдено. [c.902]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...