金屬與合金的高溫氧化-wenkub
2023-03-08 09:34:08 本頁面
【正文】 pH2/pH2O三個(gè)輔助坐標(biāo) ?直接讀出在給定溫度（ T）下，金屬氧化反應(yīng)的 Δ Gθ值 Δ Gθ—T平衡圖 ? ΔGθ值愈負(fù)，則該金屬的氧化物愈穩(wěn)定 判斷高溫腐蝕熱力學(xué)傾向 ?? 判斷金屬氧化物在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的穩(wěn)定性 ?? 預(yù)示一種金屬還原另一種金屬氧化物的可能性 ?? 位于圖下方的金屬可以還原上方金屬的氧化物 ? C可以還原 Fe的氧化物但不能還原 Al的氧化物 ? “選擇性氧化” ——合金表面氧化物的組成 ?? 合金氧化膜主要由圖下方合金元素的氧化物所組成 Δ Gθ—T平衡圖 ? 各直線：相變 ?? 熔化、沸騰、升華和晶型轉(zhuǎn)變 ?? 在相變溫度處，特別是沸點(diǎn)處，直線發(fā)生明顯的轉(zhuǎn)折 ——體系在相變時(shí)熵發(fā)生了變化 ? 直線的斜率： ΔSΘ ?? 氧化反應(yīng)熵值變化； ?? 氧是氣體，其熵值比凝聚相大 ?? ΔSΘ一般為負(fù)值，從而直線斜率為正值 ?? 溫度越高，氧化物的穩(wěn)定性越小。2MeO?39。 由于固體的活度為 1，則 （ 23） 39。 ?廣義概念： 金屬失電子氧化過程 硫化、鹵化、氮化、碳化、液態(tài)金屬腐蝕、混合氣體氧化、水蒸氣加速氧化、熱腐蝕。 ?狹義概念： 金屬與環(huán)境中的氧反應(yīng)形成氧化物的過程。39。Me? 39。 Δ Gθ—T平衡圖 ?兩條特殊直線 – CO2的直線幾乎與橫坐標(biāo)平行，表明 CO2的穩(wěn)定性幾乎 不依賴于溫度 – CO的直線斜率為負(fù)， CO的穩(wěn)定新隨溫度升高而增大 ?周圍的幾條直線， O點(diǎn)、 H點(diǎn)和 C點(diǎn) Δ Gθ—T圖使用說明 例： 由 Δ G0－ T圖比較 Al和 Fe在 600℃ 下發(fā)生氧化的可能性，并判斷一種金屬還原另一種金屬氧化物的可能性。 （ 1）膜要致密、連續(xù)、無孔洞，晶體缺陷少； （ 2）穩(wěn)定性好，蒸氣壓低，熔點(diǎn)高； （ 3）膜與基體的附著力強(qiáng)，不易脫落； （ 4）生長內(nèi)應(yīng)力?。? （ 5）與金屬基體具有相近的熱膨脹系數(shù)； （ 6）膜的自愈能力強(qiáng)。另外，在高溫下反應(yīng)物質(zhì)的擴(kuò)散速度加快，氧化層出現(xiàn)的孔洞、裂縫等也加速了氧的滲透，因此大多數(shù)金屬在高溫下總的趨勢是氧化，而且氧化速度大大增加 。 合金氧化及抗氧化原理 二、提高合金抗氧化性的途徑 （ 3） 通過選擇性氧化生成優(yōu)異的保護(hù)膜 加入的合金元素與氧優(yōu)先發(fā)生選擇性氧化，從而形成保護(hù)性的氧化膜，避免基體金屬的氧化。 合金氧化及抗氧化原理 二、提高合金抗氧化性的途徑 （ 2） 生成具有保護(hù)性的穩(wěn)定新相 加入能夠形成具有保護(hù)性的尖晶石型化合物元素，如 FeCr的Cr%10%時(shí)，生成 FeCr2O4。 高溫氧化動(dòng)力學(xué) 等效原電池 影響金屬氧化的因素 一、合金元素對(duì)氧化速度的影響 （ 1）合金元素對(duì)金屬
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