金屬的高溫氧化ppt課件(已修改)
2025-05-19 03:50 本頁面
【正文】 第二章 金屬的高溫氧化 金屬高溫氧化的熱力學(xué) 金屬高溫氧化的動力學(xué) 金屬的氧化膜 合金的氧化 廣義的氧化： 把金屬從表面開始向金屬化合物變化的現(xiàn)象稱為金屬 的氧化。 狹義的氧化： 指金屬和環(huán)境介質(zhì)中的氧化合而生成金屬氧化物?？捎孟? 式表示： 22M / 2 O M On?? 金屬的氧化過程： 吸附 擴(kuò)散 化合 。這些化合物包括氮化物、硫化物、鹵化物、碳化物、氫氧化合物等。因此，工程上廣義的氧化其產(chǎn)物不一定是狹義的氧化物。 第一節(jié) 金屬高溫氧化的熱力學(xué) 一、金屬高溫氧化的熱力學(xué)可能性 G?研究金屬發(fā)生氧化的可能性或傾向性以及反應(yīng)進(jìn)行的程度。可用系統(tǒng)吉布斯自由能 G的性質(zhì)來進(jìn)行判斷。 由熱力學(xué)可知，任何自發(fā)進(jìn)行反應(yīng)系統(tǒng)的吉布斯自由能變化值 必須降低。當(dāng) 時，過程自發(fā)進(jìn)行。反之， 的過程是不可能發(fā)生的。金屬高溫氧化和腐蝕反應(yīng)的行為實(shí)際上與此相同。因此，一般都應(yīng)用在一定溫度條件下系統(tǒng)的吉布斯自由能的變化值 作為金屬高溫氧化的熱力學(xué)判據(jù)。 但是注意：從吉布斯自由能的變化是不可能預(yù)測反應(yīng)速度的。 0G?? 0G??G?對于高溫氧化反應(yīng) 22M O M O?? （ ）按照 Van’t Hoff 等溫方程式，在溫度 T 下此反應(yīng)的自由能變化為 22MOMOlnTTG G R T p? ?? ?? ? ? ? ?? （ ）22M MO 2OM MOTGTp???????— 溫 度 下 反 應(yīng) 的 標(biāo) 準(zhǔn) 自 由 能 變 化和 — 分 別 為 金 屬 及 其 氧 化 物 的 活 度 ， 均 為 1— 氣 相 中 氧 的 分 壓22MOMOl n l nTG R T K R T p? ??? ? ? ? ? （ ） 與反應(yīng)平衡常數(shù) K 的關(guān)系如下 TG??22M M O 2O2M M OMOTp?? 和 — 分 別 為 金 屬 和 在 溫 度 平 衡 時 的 活 度 ， 均 為 1 — 給 定 溫 度 下 平 衡 時 氧 的 分 壓 ， 也 是 該 溫 度 下 金 屬 氧 化 物 的 分 解 壓 。 由上式可見，在溫度 T 時，金屬是否會氧化，可根據(jù)氧化物的分 解壓 與氣相中氧分壓 的相對大小來判斷。 2Op 2Op?若 ，則 ，反應(yīng)向生成 的方向進(jìn)行； 若 ，則
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