金屬材料在高溫下能否自發(fā)地進行氧化反應,氧化物的穩(wěn)定性如何,都可以借助化學熱力學的基礎知識來分析和判斷,通常采用自由能的變化來判斷。金屬的氧化反應可表達為:M+O2⇌MOn(4-1)根據(jù)經(jīng)典熱力學,給定溫度(T)時的反應自由能...[繼續(xù)閱讀]

    氧化物標準生成自由能的熱力學計算是比較繁瑣的,為了便于應用,1944年Ellinggham[1]繪制了氧化物標準生成自由能ΔG°與溫度T的ΔG°-T圖,用圖解法即可讀出在T溫度下氧化物標準生成自由能并可據(jù)此判斷氧化反應的可能性和反應方向。...[繼續(xù)閱讀]

    1.金屬氧化動力學金屬氧化動力學規(guī)律通常是用氧化增重或氧化膜隨時間變化的數(shù)學式來表達,而測定氧化過程的恒溫動力學曲線是研究氧化過程動力學的基本方法。金屬和氧反應,要消耗金屬和氧,并在金屬表面生成氧化物,如氧化膜...[繼續(xù)閱讀]

    4.2.4.1　合金氧化的特點合金是多種組分元素組成的金屬,它的氧化比純金屬更為復雜。合金氧化和純金屬氧化相比,具有以下明顯不同的特點[4]:(1)合金中除了基體元素,還有合金元素;合金中每種元素對應的氧化物,其形成的自由能是不...[繼續(xù)閱讀]

    1.金屬氧化膜的生長過程和控制因素金屬氧化膜的生長過程包括:氧和其他氣體分子與表面金屬發(fā)生反應,最終形成一層連續(xù)致密的氧化膜,將金屬與氣體環(huán)境隔離開來,氧化膜通過金屬離子或氧的擴散而不斷生長增厚等氧化歷程的各個...[繼續(xù)閱讀]

    (1)金屬硫化物非化學計量的偏離度遠比金屬氧化物大,亦即金屬硫化物中的晶格缺陷的濃度顯著高于相應的氧化物。例如,硫化亞銅Cu2-yS在高溫下的缺陷濃度可高達17at%(Cu1.85S);而氧化亞銅的化學比偏差,即Cu2-yO中的y,在1025℃和104PaO2中也...[繼續(xù)閱讀]

    金屬的硫化反應通常指僅形成金屬硫化物的反應。這有兩種情況,即金屬在純硫蒸氣中的反應和金屬在H2S和H2混合氣體中的反應,其反應式分別為:2M+S2＝MS(4-37)M+H2S=MS+H2(4-38)第一種情況,如制備二硫化碳的高溫反應,即在純硫蒸氣大約10-...[繼續(xù)閱讀]

    實際工業(yè)環(huán)境中,金屬與合金常常遭遇到的是含有多種氧化劑的混合氣體環(huán)境,如煤和燃油燃燒氣體中普遍存在的SO2或SO2+O2/SO3混合氣體。這些氣體中均含有O2和S2等兩種以上氧化劑。因此,認識金屬在混合氣體中反應的規(guī)律是十分重要的...[繼續(xù)閱讀]

    金屬在混合氣體中的氧化動力學研究,重要的是分析反應速度控制步驟對腐蝕產(chǎn)物形貌及反應動力學規(guī)律的影響。金屬在混合氣體中的反應,有以下四個可能的控制步驟:①陽離子通過腐蝕產(chǎn)物層的擴散;②腐蝕產(chǎn)物/氣體界面處的反應速...[繼續(xù)閱讀]

    金屬合金在高溫氣體中的腐蝕,除了最常見的金屬氧化外,還包括金屬合金與其他氧化性氣體在高溫下的反應。如含硫氣體(SO2、SO3、H2S等)、含碳氣體(CO2、CO、CH4等)、含氯氣體(HCl、Cl2等)、含氮氣體(N2、NH3等)在高溫下反應。分別形成金...[繼續(xù)閱讀]