金屬材料在高溫下能否自發(fā)地進(jìn)行氧化反應(yīng),氧化物的穩(wěn)定性如何,都可以借助化學(xué)熱力學(xué)的基礎(chǔ)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(yīng)可表達(dá)為:M+O2⇌MOn(4-1)根據(jù)經(jīng)典熱力學(xué),給定溫度(T)時(shí)的反應(yīng)自由能...[繼續(xù)閱讀]

    氧化物標(biāo)準(zhǔn)生成自由能的熱力學(xué)計(jì)算是比較繁瑣的,為了便于應(yīng)用,1944年Ellinggham[1]繪制了氧化物標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)生成自由能并可據(jù)此判斷氧化反應(yīng)的可能性和反應(yīng)方向。...[繼續(xù)閱讀]

    1.金屬氧化動(dòng)力學(xué)金屬氧化動(dòng)力學(xué)規(guī)律通常是用氧化增重或氧化膜隨時(shí)間變化的數(shù)學(xué)式來表達(dá),而測定氧化過程的恒溫動(dòng)力學(xué)曲線是研究氧化過程動(dòng)力學(xué)的基本方法。金屬和氧反應(yīng),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(diǎn)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(fù)雜。合金氧化和純金屬氧化相比,具有以下明顯不同的特點(diǎn)[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(yīng)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(yīng),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(kuò)散而不斷生長增厚等氧化歷程的各個(gè)...[繼續(xù)閱讀]

    (1)金屬硫化物非化學(xué)計(jì)量的偏離度遠(yuǎn)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(yīng)的氧化物。例如,硫化亞銅Cu2-yS在高溫下的缺陷濃度可高達(dá)17at%(Cu1.85S);而氧化亞銅的化學(xué)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(yīng)通常指僅形成金屬硫化物的反應(yīng)。這有兩種情況,即金屬在純硫蒸氣中的反應(yīng)和金屬在H2S和H2混合氣體中的反應(yīng),其反應(yīng)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(yīng),即在純硫蒸氣大約10-...[繼續(xù)閱讀]

    實(shí)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(rèn)識金屬在混合氣體中反應(yīng)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(dòng)力學(xué)研究,重要的是分析反應(yīng)速度控制步驟對腐蝕產(chǎn)物形貌及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律的影響。金屬在混合氣體中的反應(yīng),有以下四個(gè)可能的控制步驟:①陽離子通過腐蝕產(chǎn)物層的擴(kuò)散;②腐蝕產(chǎn)物/氣體界面處的反應(yīng)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(yīng)。如含硫氣體(SO2、SO3、H2S等)、含碳?xì)怏w(CO2、CO、CH4等)、含氯氣體(HCl、Cl2等)、含氮?dú)怏w(N2、NH3等)在高溫下反應(yīng)。分別形成金...[繼續(xù)閱讀]