第二节氧化界面在金属氧化中的作用 一、金属氧化及其理论 二、金属氧化的界面行为 三、界面与稀土活性元素效应 四、内氧化合金中的金属氧化物界面 一、金属氧化及其理论 1. 金属的初期氧化 金属的初期氧化是O 在金属吸附并参加反应 的过程,也是氧化膜二维的生长过程,在一般氧 化条件下,这一界面过程是在瞬时完成的。在初 期氧化膜覆盖金属表面后,不但金属/ 氧化膜的界 面反应过程,还有离子在氧化膜中的传质过程对 金属氧化有明显影响。 2. 金属氧化的经典扩散理论 金属初期氧化完成后,氧化过程接着受到两个串 联步骤的控制:金属与氧化膜的界面反应以及阴阳离 子在氧化膜中的扩散。 Wagner 氧化扩散理论 表示氧化膜的生长 厚度,t 为氧化时间, k 是抛物线速率常数当金属氧化过 程受阳离子扩 散控制时 ,可表示为 当金属氧化过 程受阴离子扩 散控制时 ,可表示为 式中:D M 和D O 分别 代表金属M 和O 通过 氧化膜的扩 散系数。D M 和D O 可分别 表示为 如下的形式: , 式中: 表示金属M 和O 离子在氧化膜点阵 中的扩 散系数, 为 金属M 和O 离子沿氧化膜晶界的扩 散系数,