測量表征氧化樣品的質量變化-檢測顯微鏡
在表征氧化動力學時,可使用上述任一個量,并作為時間的函數進行測量,因為它們都能表明氧化進行的程度,F在,較常用的是測量暴露于氧化環境中的樣品的質量變化。
實驗發現氧化速率遵從幾種規律,基本的有線性規律、拋物線規律和對數規律。 (1)線性規律:氧化反應速率與氧化時間無關,反應控制步驟為表面反應或氣相擴散。 (2)拋物線規律:氧化反應速率與氧化時間的平方根的倒數成正比,反應控制步驟為氧化膜內擴散。
(3)對數規律:只在形成非常薄的氧化膜(2—4 nm)的情形下才能觀察到,一般金屬的低溫氧化遵循這種規律。 某些條件下金屬的氧化速率還可能呈混合型,例如,鈮在1 000℃空氣中氧化時,開始時氧化速率遵循拋物線規律,后來轉變為線性規律,即氧化速率長時間保持恒定。反應速率的不連續測量法
這種情況下,先將樣品稱量、測量尺寸,然后置于高溫氧化環境中保溫一段時間,取出,冷卻后再稱量,或將氧化膜從樣品表面剝除后再稱量。
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