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:
Factors in the Porosity and Gas Diffusion of Iron-Ill-Oxides and Iron-Ill-Mixed OxidesThe first part of the article is devoted to a demonstration, by means of emanations of radio-active noble gases, that the entry of gas atoms from the ambient atmosphere into iron and iron-III-oxides is possible. Unless the oxide layers are heated, this diffusion takes place through atom sized pores. This diffusion is lessened when the lattice structure changes to the clear-cut Alpha Fe2O3 lattice, and can, therefore, be prevented by heating the oxide. Another form of diffusion is possible at temperatures above about 570°C. The mean amplitude of the oscillations of the lattice of the iron-III oxide then attains a value at which foreign atoms, such as emanations of the noble gases or atmospheric oxygen, can “dissolve” and diffuse in the spaces between the lattices. Tests made with samples of metallic iron showed a form of diffusion of a magnitude that only occurs when a temperature of about 800°C is attained.The influence of temperature and humidity on the structure, and, hence, on the porosity of pure iron-III-oxide was then examined. The ingredients of alloys, such as additions of aluminium and silicon, also have a definite influence thereon. It was shown that the diffusion of emanations in iron-aluminium oxides is influenced by the amount of aluminium present, in a manner similar to its influence on the resistance to corrosion or the formation of scale. Relations, of a very complex nature, between the diffusion of atmospheric emanations and the behaviour when subject to corrosive action were also obtained for the ironsilicon system.
Notes:
In einem ersten Teil wurde mit Hilfe des radioaktiven Edelgases Emanation nachgewiesen, daß beim Eisen und bei Eisen-III-Oxyden das Eindringen von Gasatomen aus der umgebenden Atmosphäre möglich ist. Diese Fremddiffusion erfolgt in den Oxydschichten, sofern diese nicht vorher erhitzt wurden, durch Poren atomarer Größe. Sie nimmt mit dem Übergang in das saubere Alpha-Fe2—O3-Gitter ab und kann deshalb durch Erhitzen des Oxydes beseitigt werden. Etwa ab 570°C wird eine andere Art der Diffusion möglich. Die mittlere Amplitude der Gitterschwingung des Eisen-III-Oxyds wird dann so groß, daß sich nun Fremdatome, wie das Edelgas Emanation oder auch Luft-Sauerstoff im Zwischengitterraum gleichsam „lösen“ und diffundieren können. Versuche an metallischen Eisenproben zeigten, daß dort eine entsprechend starke Fremddiffusion erst bei etwa 800°C erreicht wird.Es wurde nun untersucht, welchen Einfluß Temperatur und Feuchtigkeit auf die Struktur reiner Eisen-III-Oxyde und damit auf die Porosität und Fremddiffusion haben. Wesentlichen Einfluß haben aber auch Legierungsbestandteile wie z. B. Zusätze von Aluminium oder Silizium. Es konnte gezeigt werden, daß die Diffusion von Emanation in Eisen-Aluminium-Oxyden in ähnlicher Weise von der Menge des zugesetzten Aluminiums beeinflußt wird wie die Korrosion bzw. die Zunderfestigkeit. Auch für das System-Eisen-Silizium ergaben sich Beziehungen, allerdings sehr verwickelter Art, zwischen der Diffusion von Luft-Emanation und dem Verhalten bei der Korrosion.
Additional Material:
9 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19540050604
