Окисление уравнения

Взяв неопределенный интеграл и разделив все члены уравнения на произведение получаем сложно-параболический закон окисления (уравнение Эванса, 1924 г.) [c.63]

При более глубоком окислении уравнение принимает вид [c.6]

Основные законы нормального окисления [уравнения (1) и (2)] применимы также к скорости окисления сплавов на медной основе и к скорости роста отдельных слоев в сложной окалине. Незакономерные колебания в скорости окисления зависят обычно от отслаивания окалины и оплавления окислов (при легировании Се, Сг, Р, Аз). Замедленные скорости окисления являются результатом роста защитных пленок (А , Ве, 5п, 2п). [c.714]

По мере утолщения образующихся при высокотемпературном окислении металлов пленок перемещение реагентов через них в преобладающем большинстве случаев осуществляется диффузией (из-за наличия концентрационного градиента, созданного разностью химических потенциалов), которая часто и контролирует процесс окисления металлов, являющийся, таким образом, процессом реакционной диффузии (диффузии, при которой возникают или разлагаются химические соединения). Если исходить из преимущественной диффузии через окисную пленку кислорода (зона роста пленки при этом находится у поверхности раздела пленка—металл), то для скорости установившегося стационарного режима процесса можно написать уравнение [c.56]

Рассмотрение механизма диффузии и электропроводности в полупроводниковых кристаллах позволило Вагнеру сформулировать ионно-электронную теорию высокотемпературного параболического окисления металлов с образованием достаточно толстых окисных пленок и дать количественный расчет этого процесса. Ниже приводится в простейшем виде вывод уравнения Вагнера. [c.59]

Таким образом, скорость окисления металла растет с увеличением п,ах. и (и, + Па), ДлЯ ПОЛуПрОВОДНИКОВЫХ ОКИСЛОВ [ е > (/1к + а)1 скорость окисления контролируется ионной проводимостью и ( + Па), а для ионных проводников [rtj < < + Па) 1 — электронной проводимостью КПе-После интегрирования уравнения (107) получаем [c.62]

При смешанном диффузионно-кинетическом контроле процесса окисления металла в уравнении (88) с Ф Q. Для установившегося процесса скорость химической реакции и скорость диффузии равны учитывая уравнения (71) и (88), можно написать [c.63]

Чтобы получить зависимость толщины h от времени окисления металла т, интегрируем предыдущее уравнение [c.63]

Интегрирование этого уравнения и последующее деление всех членов полученного уравнения на произведение дает сложно-параболический закон окисления, сходный с упомянутым выше (112) [c.66]

Из уравнения (165) видно, что значение величины г лежит в пределах от /i// до / i, так как величина г может иметь только положительные значения. Для окисления железа в водяном паре или углекислом газе с образованием окислов FeO и Fe.,04, например, 0,79 < т] < 1,04. [c.72]

Введение двухвалентных ионов в бромистое серебро приводит к увеличению числа катионных дефектов (рис. 57), и в соответствии с уравнением (180), к уменьшению электронных дефектов, а следовательно, к замедлению окисления. [c.88]

Для выражения скорости диффузии компонентов через гетерогенные слои сложного строения, образующиеся при окислении бинарных сплавов, можно применять уравнение, по форме аналогичное уравнению (97), но в котором вместо значения коэффициента диффузии Ад будет стоять величина эффективного коэффициента диффузии ( д)э. Значение этого коэффициента является сложной функцией истинных коэффициентов диффузии и величин, определяющих структуру слоя. Таким образом, уравнение для скорости диффузии компонентов через слои окалины сложного строения будет иметь вид [c.100]

Если окисление двух сплавов одних и тех же металлов, несколько различающихся по составу, идет при одинаковой температуре, то константа скорости окалинообразования на первом сплаве будет выражаться уравнением [c.100]

Пренебрегая при малых концентрациях Me перемещением поверхности металла вследствие окисления и полагая, что образуется прочно сцепленная с основой пленка чистого окисла Me, Вагнер получил следующее уравнение для определения минимальной концентрации Me в сплавах, при которой образуется [c.114]

Это уравнение рассматривается его автором как необходимое, но недостаточное условие для образования защитного окисла металла Me на основном металле. Для случая окисления латуней (сплавов Си + Zn), когда нужно учесть зависимость коэффициента диффузии Ад от концентрации каждого элемента в сплавах Си + Zn, Вагнер видоизменил уравнение (235) следующим образом [c.114]

Вычисление (/Vzn)min из уравнения (236) для окисления сплавов Си + Zn (по Вагнеру) [c.114]

Размерность постоянной А в уравнении (242) изменяется в за висимости от того, какой временной закон окисления (линейный, параболический и др.) соблюдается. [c.125]

Согласно этому уравнению, постоянная А слабо зависит от температуры. В табл. 15 приведены значения Д5 и ДЯ для окисления некоторых чистых металлов, а и табл. 16 — постоянные уравнения Аррениуса (242) при окислении металлов на воздухе и в кислороде. [c.126]

Постоянные А Q уравнения Аррениуса (242) при окислении металлов на воздухе и в кислороде (по Кубашевскому и Гопкинсу). [c.127]

Протекание третьего процесса — внутреннего окисления сплава — приводит к образованию под окалиной зоны, содержащей окислы легирующего элемента. Последние располагаются при относительно высоких температурах достаточно равномерно, а при более низких температурах — преимущественно по границам зерен, что приводит к снижению прочности и пластичности металла (рис. 105). Для глубины диффузионной межкристаллитной зоны Лгр справедливо следующее уравнение [c.146]

Зависимость скорости газ )Вой коррозии металлов от температуры, как установлено, может быть выражена уравнениями (21) и (22), из которых следует, что логарифм скорости газовой коррозии изменяется линейно с величиной, обратной абсолютной температуре. Эта зависимость во многих случаях, как, например, для меди при температуре 700—900° С, латуни 70/30 в интервале 700- 900° С, полностью оправдывается. На рис. 106 приведен график зависимости скорости окисления железа в воздухе от величины абсолютной температуры. [c.138]

Во время установления ПТШ-27 возможности улучшения термопары Ле Шателье при увеличении содержания родия в сплаве еще не были известны. Поэтому термопара Р1— 10 % КЬ/Р1 была принята в качестве интерполяционного прибора в интервале от 630°С до точки затвердевания золота 1063°С. В настоящее время шкала в этом интервале температур определяется квадратичным уравнением, константы которого находятся градуировкой при 630,74 °С и в точках затвердевания серебра и золота. При использовании термопары типа 5 удается, таким образом, обеспечить точность не лучше 0,2°С. Основные ограничения возникают в результате окисления родия и изменения его концентрации в сплаве, и исследования показывают [8, 44], что возможности повысить стабильность в основном исчерпаны. [c.279]

Скорость интеркристаллитной коррозии (при постоянном составе сплава) зависит от рабочей среды, температуры и времени. При постоянной температуре глубина окисленного слоя у в зависимости от времени окисления т описывается уравнением [c.203]

Уравнение реакции в несколько упрощенном виде можно получить, вычитая из уравнения реакции восстановления (4) уравнение реакции окисления (5) [c.34]

В случае линейного уравнения скорость окисления постоянна, т. е. [c.192]

Это уравнение справедливо для окисления меди и железа при низких температурах [16—18]. Часто бывает трудно различить логарифмическую и обратную логарифмическую зависимости из-за ограниченности времени, в течение которого можно получать данные по поведению тонкой пленки. Оба уравнения одинаково хорошо описывают кинетику образования оксидной пленки. При этом трудно оценить пригодность других типов уравнений, которые могут быть предложены, например кубического уравнения [c.194]

Из уравнения (2) следует, что повышение парциального давления кислорода для полупроводников р-типа должно сопровождаться увеличением концентрации вакансий и дырок на границе кислород — оксид. В соответствии с этим окисление меди протекает быстрее при повышенном давлении Ог [27]. [c.198]

При добавлении небольших количеств иона Li+ к ZnO, который является полупроводником п-типа, концентрация электронов снижается в соответствии с требованием сохранения электронейтральности, а концентрация промежуточных ионов цинка возрастает в соответствии с законом действия масс — см. уравнение (3). Это облегчает диффузию межузельных ионов Zn . Следовательно, L+ повышает скорость окисления цинка, т. е. влияние Li+ здесь противоположно его влиянию при добавлении в NiO. Ионы по тем же причинам снижают скорость окисления цинка, что подтверждается следующими данными [28] (/ = 390 °С, ро = = 0,1 МПа) [c.198]

Способность сплава длительное время выдерживать воздействие агрессивных сред при высоких температурах зависит не только от диффузионно-барьерных свойств пленок продуктов реакции, но и от адгезии таких пленок к основному металлу. Нередко защитные пленки отслаиваются от поверхности металла во время циклов нагревания — охлаждения, так как коэффициенты расширения пленки и металла неодинаковы. Американское общество по испытанию материалов провело ускоренные испытания [58 ] на устойчивость различных проволок к окислению. Испытания заключались в циклическом нагревании проволоки (2 мин) и охлаждении (2 мин). Попеременное нагревание и охлаждение заметно сокращает срок службы проволоки по сравнению с постоянным нагревом. Срок службы проволоки в этих испытаниях определяется временем до разрушения или временем до увеличения ее электрического сопротивления на 10 %. В соответствии с уравнением Аррениуса, зависимость срока службы т (в часах) проволоки от температуры имеет вид [c.205]

Мы можем также принять во внимание, что окислению предшествует быстрая физическая адсорбция кислорода, вслед за которой с меньшей скоростью идет хемосорбция атомов кислорода. Хемосорбированный кислород в свою очередь взаимодействует с металлом с образованием оксида металла. Эта реакция механически активируется при движении шероховатостей по поверхности металла. Количество оксида, которое образуется в результате такого процесса, лимитируется хемосорбцией. Скорость хемосорбции подчиняется уравнению, идентичному по форме уравнению (27) [6]. Следовательно, какой бы процесс ни преобладал, вид конечного выражения остается по существу одинаковым. [c.413]

Обезжиривание 252, 253 Обесцинкование 28, 332—334 Обработка воды 278 сл. гидразинная 275, 276 добавлением ингибиторов 287 сл. добавлением щелочи 285 сл. котловой 284—288 силикатная 279 сульфитная 275, 291 удалением газов 285, 291 Окалина 188, 191, 203, 253 Окисление 188 сл. внутреннее 203 железа 204—206 катастрофическое 200 меди 202, 203 начальные стадии 189— 191 сплавов железа 204 сл. теория Вагнера 194— 196 уравнения 191—194 ускоренное 200 Оксидирование 246, 247 Оксиды металлов 192, 196, 199 Олово 239—241 [c.452]

Гульбрансен и Эндрю [663] исследовали прирашенпе веса шлифованных и полированных образцов, подвергнутых воздействию кислорода при 400—600° С и азота при 60O—900° С. Во всех этих случаях наблюдался почтп параболический ход процесса окисления. Уравнения скорости реакций взаимодействия для р = 0,1 атм и t (максимально) = 2 ч таковы [c.303]

Скорость диффузии компонентов при окислении бинарных сплавов также не всегда может быть выражена с помощыо уравнения (97) [c.100]

Характер опытной зависимости k от t в ряде процессов бывает обусловлен соизмеримостью торможений двух или более элементарных их стадий с разными величинами энергий активации (например, смешанным диффузионнокинетическим контролем или контролем диффузией через двухслойную окалину). Так, для процессов окисления металлов, описываемых во времени уравнением (113), значения кажущейся энергии активации процесса, вычисленные из наклона прямых g = f (1/Т) [c.123]

Если с изменением температуры изменяется кинетический закон окисления металла (например, для /i" = й т показатель изменяется с температурой, и. г. п + onst), использование зависимости (242) затруднено или исключено. В этом случае для ряда целей, в частности для обнаружения качественных изменений в протекании процесса с изменением температуры, применимо эмпирическое уравнение температурной зависимости показателя коррозии у за т = 1, аналогичное уравнению (242) [c.123]

Гульбрансен, исходя из теории абсолютных скоростей реакций Эйринга получил следующее уравнение для константы fej окисления металлов по параболическому закону (91) [c.125]

Соответствующие уравнения для окисления меди до ujO по реакции [c.131]

Скорость окисления железа при 700—950° С не зависит от ро , если в окалине присутствуют FegOi и Fe O , но при низком ро (равновесие между СО и СО2), когда на поверхности железа образуется только FeO, зависимость скорости окисления от ро выражается уравнением [c.132]

График зависимости от t имеет вид прямой линии (рис. 10.2). Это уравнение справедливо для пленок с хорошими защитными свойствами, т. е. при Л1рм/ рок > 1- Оно применимо для описания высокотемпературного окисления многих металлов, таких как медь, никель, железо, хром и кобальт. [c.193]

Это уравнение называют логарифмическим. Соответственно, график, построенный в координатах у — g t + onst) или у — — Ig t (при t > onst) имеет вид прямой линии. Логарифмическое уравнение, впервые полученное Тамманном и Кестером [11], отражает поведение многих металлов (Си, Fe, Zn, Ni, Pb, d, Sn, Mn, Al, Ti, Та) на начальных стадиях окисления. Вначале справедливость этого уравнения ставилась под сомнение. Были сделаны попытки вывести уравнения на основе предположений о существовании специфических свойств оксидов, таких как наличие диффузионных барьеров и градиентов ионной концентрации и других. Эти предположения не получили экспериментального подтверждения. С другой стороны, было показано, что логарифмическое уравнение можно вывести из условия, 4TQ скорость окисления контролируется переходом электронов из металла в пленку продуктов реакции, причем эта пленка имеет пространственный электрический заряд во всем своем объеме (7, 12]. Преобладание заряда, обычно отрицательного, в оксидах вблизи поверхности металла, подобно электрическому двойному слою в электролитах, было установлено экспериментально. Таким образом, любой фактор, изменяющий работу выхода электрона (энергию, необходимую для удаления электрона из металла), например ориентация зерен, изменения кристаллической решетки или магнитные превращения (точка Кюри), изменяет скорость окисления, что и наблюдалось в действительности [13—15. Когда толщина пленки превышает толщину пространственно-заряженного слоя, определяющим фактором обычно становится скорость диффузии или миграции сквозь пленку. При этом начинает выполняться параболический закон, и ориентация зерен или точка Кюри перестают оказывать влияние на скорость окисления. Исходя из этого, можно сказать, что в начальной стадии оксидная пленка на металлах [c.193]

В оксидах п-типа в междоузлиях кристаллической решетки размещаются избыточные ионы металла, которые в процессе окисления мигрируют совместно с электродами (рис. 10.4, Ь) к наружной поверхности оксида. Примерами оксидов п-типа служат ZnO, dO, TiO и AI2O3. Вагнер показал, что закон действия масс может быть применим к концентрациям промежуточных ионов и электронов, а также катионных вакансий и положительных дырок. Следовательно, уравнения равновесия для Си О имеют вид [c.196]

Медь на воздухе при низких температурах (260 °С) окисляется в соответствии с уравнением двухступенчатой логарифмической зависимости, образуя пленку uaO. Скорость окисления различна на различных гранях кристалла и уменьшается в ррду (100) > >(111) >(110). Нагрев меди до 300—450 °С в атмосфере водорода снижает скорость ее окисления в кислороде при 200 °С, так как под действием адсорбированного водорода на поверхность выходят субмикроскопические грани, преимущественно из плоскостей (111). С другой стороны, термообработка в атмосфере азота или гелия увеличивает скорость окисления, так как адсорбированный кислород (следы из газа или металла) благоприятствует образованию субмикроскопических граней главным образом из плоскостей (100) [42, 43]. [c.202]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...