ISSN:
0947-5117
Keywords:
Chemistry
;
Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Wachstum und Gefüge von Oxidschichten auf einkristallinem (100) und polykristallinem Chrom zwischen 550 und 900 °CDie Oxidation von polykristallinem und (100)-Cr bei Temperaturen zwischen 550 und 900°C und Sauerstoffbrücken zwischen 5 × 10-3 und 5 × 10-1 torr (bei Verwendung von Oberflächenvorbehandlungen, welche die ausschließliche Bildung von festhaftendem einheitlichem, porenfreiem polykristallinem α-Cr2O3 gewährleisten) folgt langzeitig einem parabolischen Zeitgesetz mit einer Aktivierungsenergie von etwa 51 kcal mol-1. Die durch aufeinanderfolgende Oxidation in 18O2 und 16O2 erzeugten Oxidschichten konnten mittels polyatomarer SIMS analysiert werden, so daß das Ausmaß des Sauerstofftransports in den wachsenden Oxidschichten und der Wachstumsmechanismus geklärt werden konnten. Die Ergebnisse zeigten, daß der dominierende Wachstumsmechanismus der Kationentransport nach außen ist und nur ein kleiner, jedoch nicht zu vernachlässigender Transport an Sauerstoff entlang der Oxidkorngrenzen nach innen erfolgt. Etwa 1% des Oxids entsteht innerhalb der Zunderschicht durch diese Diffusion nach innen. Die Diffusionskoeffizienten von Sauerstoff waren um mehrere Größenordnungen höher als die Selbstdiffusionskoeffizienten des Sauerstoffs in Cr2O3, doch waren sie immer noch weitaus zu niedrig, um die beobachteten Oxidationsgeschwindigkeiten erklären zu können.
Notes:
The oxidation of polycrystalline and (100) Cr at temperatures from 550-900°C and 5 × 10-3 to 5 × 10-1 torr oxygen pressure, choosing surface pretreatments such that only adherent, uniform, pore-free polycrystalline α-Cr2O3 is produced, show long term parabolic growth kinetics with an activation energy ∽ 51 kcal mol-1. Oxide layers, produced by sequential oxidation in 18O2 and 16O2, were suitable for the application of polyatomic SIMS to elucidate the extent of oxygen transport in the growing oxides and the mechanism for their growth. The data show that the predominant growth mechanism is by outward cation transport, with a small yet significant amount of inward oxygen diffusion down oxide grain boundaries. ∽ 1% of the oxide is created within the film as a result of this inward diffusion. Oxygen diffusion coefficients were found to be orders of magnitude higher than oxygen self diffusion coefficients in Cr2O3 but much too low to account for the observed oxidation rates.
Additional Material:
9 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19870381005
Permalink
