Параболический закон роста пленок

Рис. 33. Окисление железа на воздухе при различных температурах (параболический закон роста пленки)

Взяв неопределенный интеграл, получаем уравнение квадратичной параболы параболический закон роста пленки) [c.57]

Обозначив величину аРо + ЬР е), характеризующую способность фазы к росту и роль данной фазы в процессе окалино-образования, через К — коэффициент роста, имеем параболический закон роста пленки [c.59]

Растрескивание при сдвиге (рис. 49, д) характерно для пленок, обладающих большой адгезией к металлу и сравнительно малой прочностью. Этот вид разрушения, не ведущий к удалению пленки на большом участке поверхности, обычно не вызывает резкого увеличения скорости окисления металла, но способствует переходу от чисто диффузионного контроля процесса (параболический закон роста окисной пленки) к диффузионно-кинетическому контролю (сложно-параболический закон роста пленки). [c.79]

Параболический закон роста пленок [c.46]

Уравнение (3.20) характеризует параболический закон роста пленок. [c.47]

Параболический закон роста пленок. ...........................................44 [c.3]

ПАРАБОЛИЧЕСКИЙ ЗАКОН РОСТА ПЛЕНОК [c.47]

Параболический закон роста окисной пленки, установленный впервые Тамманом на примере взаимодействия серебра с парами йода, наблюдали в опытах по окислению на воздухе и в кислороде меди и никеля (при t > 500° С), железа (при t > 700° С) и большого числа других металлов и сплавов при определенных температурах, В табл. 6 приведены параметры диффузии элементов в окислах. [c.59]

Вычисления показывают, что закон роста пленки окисла на сплавах, вообще говоря, может сильно отличаться от параболического закона kr, который получается в предположении независимости коэффициентов диффузии от состава окисла и экспериментально подтверждается при высокотемпературном окислении чистых металлов. Это проявилось бы еще более резко при рассмотрении общей задачи, где а ф Q н Ь =f= 0. [c.96]

Для одного и того же металла в зависимости от температуры процесса закон роста пленки может изменяться, как, например, у Ti, который при низких температурах до 600 К пассивен, а при высоких быстро окисляется по параболическому или даже линейному закону (7>1100 К). [c.308]

Окисная пленка АЬОз растет при 35 —600 °С по параболическому закону, рост сопровождается диффузией ионов металла на поверхиость окисла, а с 500—550 °С — по линейному закону, путем диффузии иоиов кислорода к поверхности алюминия. [c.93]

Параболический закон роста оксидной пленки за исключением начальных участков, наблюдается при окислении вольфрама, меди, железа, никеля, а также при образовании галогенидных пленок на серебре. [c.47]

Нужно, однако, заметить, что, в отличие от линейного и параболического закона, для объяснения логарифмического закона роста пленок пока еще не дано всесторонне обоснованной теории и сам механизм торможения при окислении металлов по логарифмическому закону еще не достаточно выяснен. [c.50]

На этом участке [АВ) кривая окисления близка к, прямой ЛМ, тангенс угла наклона которой пропорционален константе скорости химической реакции. Далее, на участке ВС, ход кри-вой определяется сложным уравнением [формула (17)], включающим член у в первой и второй степени. С дальнейшим утолщением пленки, например, после точки С, ее рост все ближе подходит к чисто параболическому закону роста. Участок СО будет соответствовать часто наблюдаемой параболической - яви-симости роста пленок от времени. Таким образом, АВ В— основная кривая окисления металла, получаемая при допущении диффузионного торможения окисления и при условии отсутствия каких-либо осложняющих обстоятельств. [c.51]

Следовательно, появление подобного добавочного фактора, тормозящего диффузию, может быть также положено в основу объяснения перехода закона роста пленки от параболического к логарифмическому. [c.66]

Параболическая зависимость наблюдается при окислении железа, меди, никеля (рис. 17). Как и линейная зависимость, параболический закон роста окисной пленки не соблюдается для начальных стадий окисления, когда пленка еще тонка. [c.27]

Появление подобного добавочного фактора, тормозящего диффузию, может служить одной из причин, вызывающих переход от параболического к логарифмическому закону роста пленок. [c.87]

Линейный закон применим к реакции на поверхности твердого тела, приводящей к образованию пленки, слабо связанной с поверхностью такая пленка легко отслаивается от металла, и поэтому возле металла всегда имеется избыток газа, а скорость реакции не зависит от времени. Подобным образом протекает окисление щелочных и щелочноземельных металлов. В более общем случае этот закон применим к системам, в которых скорость реакции определяется реакциями на границе между металлом и пленкой. Параболический закон описывает процесс роста, лимитируемый диффузией через пленку, прочно связанную с поверхностью (продукт реакции). Отклонения от линейного и параболического законов роста могут быть следствием побочных явлений, таких, как повторяющиеся процессы растрескивания и залечивания пленок. Рост тонких пленок описывается иными законами, и мы рассмотрим их в следующем разделе. [c.164]

Рост пленки при диффузионно-кинетическом торможении выражается степенным законом /г" = /г,т, где — показатель степенного закона, находящийся в пределах от 1 до 2. При контроле скорости реакции процессами внутренней и внешней диффузии реагентов и окислителя наблюдаются сложные параболические зависимости толщины пленки от времени окисления при заданной температуре. [c.14]

Если пленка очень тонкая (х->-0), то первый член уравнения значительно меньше второго. Поэтому, пренебрегая первым членом уравнения, мы приходим к линейному закону роста пленки. Если же толш,и-на пленки велика, то, пренебрегая вторым членом уравнения, мы приходим к параболическому закону роста пленки. [c.19]

Уаклин предлагает другой путь объяснения причин, почему начальный параболический закон роста пленки позже заменяется прямолинейным законом. Если предположить, что однажды образовавшаяся трещина распространяется легче, чем зарождаются свежие трещины (приемлемое допущение, поскольку в конце трещины напряжение больше), тогда после начала растрескивания, окисление, вероятно, подчиняется приблизительно прямолинейному закону [52]. [c.781]

При значении а = 1,2...1,6 получаются так называемые защитные пленки, пассивирующие металл. Учитывая отклонения состава многих оксидов металлов от стехиометрического, а следовательно, колебания их молекулярной массы и плотности, можно считать критерий а лишь оценочным, но тем не менее отображающим действительные условия сплошности. Рост толщины пленки всегда начинается в кинетическом режиме, т. е. лимитируется кинетикой химической реакции (логарифмический закон), но затем, после создания сплошной пленки, ее рост или практически прекращается из-за малых коэффициентов диффузии, или продолжается в результате диффузионных процессов. Диффузия определяется или постоянством градиента (линейный закон роста пленки), или условием 6grad = onst (параболический закон роста). Различные законы роста пленки показаны на рис. 8.22. [c.308]

Цирконий до 600 С мест параболический закон роста. При 600—985 °С рост окисла происходит только по кубическому закону. Однако с увеличением выдержки более 15 мин при 985 °С имеет место линейный закрн роста, вероятно, вследствие интенсивного растворения кислорода в цирконии, при 1100°С снова имеет место параболический закон роста окисной пленки. [c.93]

Если же толщина пленки велика, то, пренебрегая вторым членом уравнения, получаем уравнение параболического закона роста плен1си. [c.48]

С пленка аморфна, т.е. невозможно установить ее кристаллическое строение вследствие чрезмерно малого разкера отдельных кристаллических частиц, которые, возможно, имеют размеры молекул. Выше этой температуры размеры кристаллитов увеличиваются до 0,5 мкм при 500°С, при дальнейшем повышении температуры окисел снов становится аморфным и, наконец, вновь кристаллическим при температуре / 700°С. Закон роста пленки при 400°С является параболическим, причем, как видно из фиг. 20, общее увеличение веса сравнительно мало [38] и механизм окисления скорее связан с напряженностью поля по толщине пленки, чем с диффузией по Вагнеру [39]. При более высоких температурах закон окисления может быть паралинейным, затем асимптотическим, однако объяснения этих переходов пока нет. Поведение металла при окислении,, происходящем при температурах, меньших и больших температуры [c.49]

Рост крупных пузырей, особенно с разрывами (рис. 35, б) ведет к получению газопроницаемых, незаш,итных пленок. Под пу-г>ырем образуется новая пленка. Такой вид разрушения заметно понижает защитные свойства окисной пленки. При большом количестве газопроницаемых пузырей эффект их ускоряющего действия статистически складывается и может уже фиксироваться не как резкий перегиб на кривой окисления, но как постепенное изменение характера окисления. Параболический закон роста у" = кх, где п = 2, будет переходить к другой зависимости, где п < 2 и даже, в частном случае, при п = 1 — к линейному закону, характеризующему полностью незащитные пленки. [c.65]

Закон роста пленок, особенно толстых, может меняться во времени, нанример в следующей носледовательности линейный, сложио-иараболический, параболический, что сопровождается ростом защитных свойств плепки. В толстые плепки входят все [c.11]

Суммируя все ранее изложенное, известные закономерности роста пленок на металлах во времени можно объединить обобщающей кривой, представленной на рис. 28. В начальный момент окисления чистой поверхности металла процесс роста пленки в основном определяется величиной константы скорости химической реакции. На этом участке АВ) кривая окисления близка к прямой АМ, тангенс угла наклона которой пропорционален константе скорости химической реакции. Далее, на участке ВС ход кривой определяется сложным уравнением (17), включающим член у в первой и второй степени. С дальнейшим утолщением пленки, например после точки С, ее рост все ближе подходит к чисто параболическому закону роста. Участок ED соответствует часто наблюдаемой параболической зависимости роста пленок от времени. Таким образом, линия AB ED представляет основную кривую окисления металла, получаемую при допущении диффузионного торможения окисления и без каких-либо осложняющих обстоятельств. [c.53]

Если растущая пленка после достижения критической толщины у ) переходит при дальнейшем утолщении на внешней ее поверхности в несплош ную рыхлую пленку, то, начиная с этого момента (точка Е), кривая снова переходит в прямую, причем точка Е может лежать как правее точки С (линейный ход начнется после установления параболической зависим01сти), так и до точки С (линейный ход начнется до установления такой зависимости). Следовательно, кривая ABEF соответствует линейному закону роста пленок во времени. Наличие в ее составе криволинейного участка ВСЕ можно понять так. Очевидно на этом участке толщина пленки становится уже достаточно большой для создания торможения процесса диффузии, но еще не наступило разрушение пленки под действием постепенно накапливающихся (по мере роста пленки) внутренних напряжений. [c.53]

Механизм данного явления, вероятно, заключается в диффузии кислорода внутрь сплава и реакции его с легирующими компонентами, обладающими большим сродством к кислороду, чем основной металл, прежде чем эти компоненты смогут мигрировать к поверхности сплава. При концентрациях легирующего компонента выше критической на поверхности идет образование плотного защитного слоя, состоящего из оксида этого компонента, который препятствует внутреннему окислению. Рост толщины внутреннего слоя окалины подчиняется параболическому закону, так как процесс контролируется диффузией кислорода сквозь наружную пленку. Более подробно это явление рассмотрено Реппом [48]. [c.203]

ТакнГм образом, рост пленок на металлах идет обычно по линейному, параболическому или логарифмическому закону (рис. 26, б), что соответствует типовым кривым для стационарных и монотонных процессов (см. табл. 9). [c.104]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...