ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Некоторые соображения о природе и возникновении окисных пленок на металлах из "Электронографические исследования окисных и гидрооксидных плёнок на металлах" Основываясь на подобных соображениях, де-Бур развил схему образования поверхностных окисей на металлах, согласно которой для большинства металлов имеет место низкая, но все же заметная энергия активации образования поверхностной окиси (порядка 10 ккал.). Сопоставляя с металлами углерод, который в известной мере может быть сравниваем с металлами, де-Бур только для него допускает сравнительно большую энергию активации образования поверхностной окиси. Использованный де-Буром метод потенциальных кривых и соображения о более крутом ходе потенциальных кривых при уменьшении междуатомных расстояний в кристаллической решетке металла позволили ему объяснить большую энергию активации для углерода малыми межатомными расстояниями. [c.36] Фотоэлектрические измерения Хантера [6] также противоречат предположению де-Бура о сравнительно большой энергии активации образования поверхностных окисей. Согласно измерениям Хантера, потенциал выхода фотоэлектронов для некоторых металлов при комнатной температуре не возрастает при окислении, как этого следовало бы ожидать согласно схеме де-Бура, а падает только образование толстого слоя высокотемпературной окиси на поверхности металла приводит к увеличению потенциала выхода. [c.37] Таким образом, можно притти к заключению, что образование поверхностной окиси на металле при комнатной температуре протекает настолько быстро, что только при помош,и специальной методики можно проследить за ходом этого явления. [c.37] Анализ вопроса о первичной стадии окисления металла был бы неполным, если бы не было упомянуто о значении активных мест новерхности металла. Это также не учтено схемой де-Бура. Роль активных мест во многих явлениях, в которых участвуют металлы, бывает чрезвычайно существенной. Это видно хотя бы при рассмотрении каталитических явлений, при которых активность металлического катализатора определяется немногими поверхностными атомами. [c.37] Вторая ступень окисления поверхности металла, сопровождающаяся, как было показано для железа, образованием вполне определенной кристаллической фазы, развивается довольно интенсивно и в области температур, превышающих комнатную, и при комнатной температуре. [c.37] Как видно из описанных выше опытов, только первые несколько минут соприкосновения воздуха с поверхностью железа определяют электронографическую картину от окисла. Дальнейшее экспонирование образца на воздухе не вызывает существенного утолщения окисной пленки, а вместе с тем не дает и более четкой диффракционной картины. [c.37] Прежде всего очевидно, что процесс окисления будет затухающим, если удельный объем образующихся окислов будет больше удельного объема исходного металла, так как иначе возникающие разрывы и поры искажали бы явления диффузии. Как при высокотемпературных процессах [22], так и в случае образования пленок окисей при комнатной температуре определять скорость процесса будет диффузия ионов металла и электронов наружу и в меньшей мере — ионов кислорода внутрь металла (ввиду их сравнительно больших размеров). [c.38] Не рассматривая подробнее вопросов механизма диффузии, сопровождающей явления окисления металла, перейдем к ориентационным соотношениям между исходными кристаллами железа и возникающими на них кристаллами окиси. Эти отношения получены для пленок железа на слюде (см. стр. 29, рис. 4). Сопоставление результатов этих исследований с данными опытов Меля, Мак-Кэндлесса и Райнеса [23, 24] еще больше убеждает в том, что образование пленок окисей при низкой температуре в общем протекает по тем же путям, что и при нагреве. [c.38] Из сказанного вытекает важное обобщение процесс окисления металла идет всегда по пути, геометрически наиболее простому. Предварительная ломка кристаллической решетки, необходимая для образования окисей в формах, мало сходных с формами кристаллической решетки исходного металла, — явление мало вероятное, требующее, как показывает теория, затраты большой энергии на образование зародыша новой фазы. [c.40] Вернуться к основной статье