PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Al effect on the transport properties of nickel oxide - influence on nickel oxidation

Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Wpływ Al na własności transportowe tlenku niklu - wpływ na utlenianie niklu
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The oxidation results of dilute Ni-Al (<5 wt. %) alloys at 700÷1200°C hale been analyzed taking into account the transport properties of pure and Al doped-Ni1-xO single crystals, at equilibrium and in transient conditions. A formal treatment of transport processes under non-equilibrium conditions, coupled to the set of experimental results concerning the influence of Al on the transport properties of Ni1-xO, has allowed to analyze the influence of Al on nickel oxidation. We have shown both, that the solute cation enrichment near the metal/oxide interface is due to kinetic demixing processes taking place in the growing oxide layer, with DAl < DNi, and that the increase of the alloy oxidation velocity at T > 900°C is caused by oxygen molecules which penetrate the oxide scale along cracks or fissures. These short-circuit paths are likely generated by non uniform stresses due to blocking effects on the diffusion of Ni2+ ions through the scale, leading to the growth of oxide particles within the oxide itself.
PL
Badano proces utleniania stopu Al-Ni (<5% mas.) w zakresie temperatury 700÷1200°C z uwzględnieniem procesów dyfuzyjnych zachodzących w czystych i domieszkowanych Al monokryształach Ni1-xO, w warunkach równo - i nierównowagi. Obliczenia teoretyczne dla warunków nieustalonych oraz wyniki badań eksperymentalnych pozwoliły przeanalizować wpływ Al na dyfuzję w Ni1-xO, a tym samym wyjaśnić wpływ Al na utlenianie niklu. Wykazano, że wzrost koncentracji kationów na granicy metal/tlenek wynika z kinetyki rozdziału składników, jaki ma miejsce w czasie wzrostu warstwy tlenku (DAl < DNi), jak również, że wzrost szybkości utleniania stopu w T > 900°C jest spowodowany łatwą dyfuzją tlenu w warstwie tlenku poprzez pęknięcia i szczeliny. Te drogi łatwej dyfuzji powstają w wyniku generowania naprężeń wskutek hamowania dyfuzji Ni2+ w warstwie tlenków i zjawiska wewnętrznego utleniania w warstwie tlenku.
Rocznik
Strony
554--557
Opis fizyczny
Bibliogr. 25 poz., rys.
Twórcy
autor
autor
autor
Bibliografia
  • [1] Stott F. H., Wood G.C.: The mechanism of oxidation of dilute Ni-Al alloys at 800-1200°C. Corrosion Science 17 (1977) 647-670.
  • [2] Stott F. H., Wood G. C., Whittle D. P., Bastow B. D., Shida Y., Martinez- Villafane A.:The transport of oxygen to the advanced internal oxide front during internal oxidation of nickel-base alloys at high temperature. Solid State Ionics 12 (1984) 365-374.
  • [3] Stott F. H., Punni H., Wood G. C., Dearnaley G., Ed. Simkowitch G., Stubican Y.: The influence of ion implantation of reactive elements on the growsth of Cr2O3 scales on Ni-20% Cr at high temperature. Plenum Press, New York 129 (1985) 463-479.
  • [4] Ben Abderrazik G.: Mécanismes de croissance d’oxydes sur les alliages Fe-Cr-Al et Ni-Cr. Thesis, Université Paris XI (1986).
  • [5] Atkinson A.: Transport processes during the growth of oxide films at elevated temperature. Review of Modern Physics 57 (2) (1985) 437-470.
  • [6] Atkinson A., Sman D. W.: Transport processes during the growth of oxide films at elevated temperature. Rapport Harwell AEREH 12762 (1987).
  • [7] Atkinson A., Corrish J.: Corrosion, mass transport in solids. Plenum Press (1983) 477-504.
  • [8] Atkinson A., Taylor R. I., Goode P. D.: Transport processes in the oxidation of Ni studied using tracers in growing NiO scales. Oxidation of Metals 13 (6) (1979) 519-543.
  • [9] Atkinson A., Taylor R. I.: The self diffusion of Ni in NiO and its relevance to the oxidation of Ni. Journal Materials Science (1978) 427-432.
  • [10] Kofstad P.: Nonstoichiometry, diffusion and electrical conductivity in binary oxides. Wiley-Interscience (1972).
  • [11] Farhi R., Petot-Ervas G.: Electrical conductivity and chemical diffusion coefficient measurements in single crystalline nickel oxide at high temperature. J. Phys. Chem of Solids (1978) 1169-1174 and 1175-1179.
  • [12] Nowotny J., Oblakowski J., Sadowski A., Wagner J. B.: Oxidation kinetics of pure and Al-doped nickel oxide. J. Oxidation of Metals 14 (1980) 437-443.
  • [13] Tomlinson S. M., Catlow C. R. A., Harding J. H.: Defect clustering in rock-salt structured transition metal oxides. Nato ASI Series B 129, Ed. Simkovic G., Stubican V. S., Plenum Press, New York (1985) 539-550.
  • [14] Petot-Ervas G., Petot C., Gesmundo F., Clauss C.: The influence of aluminium on the transport properties of cobaltous oxide. J. Phys. Chem of Solids 51 (1990) 27-34.
  • [15] Atkinson A., Hugues A. E., Hammou A.: The self diffusion of Ni in undoped and Al-doped NiO single crystals. Philosophical Magazine A 43 (1981) 1071-1091.
  • [16] Gesmundo F., Viani F., Petot-Ervas G., Petot C., Buscaglia V.: Defect structure of pure and doped CoO. Advances in Ceramics 23 (1987) 83- 96.
  • [17] Petot-Ervas G., Petot C., Gesmundo F.: Transport properties of p-type semiconducting oxides - influence of aliovalent imputities. J. Phys. Chem of Solids 48 (8) (1987) 767-776.
  • [18] Petot-Ervas G., Gesmundo F., Petot C.: Influence of heterovalent impurities on the mass transport in p-type semiconducting oxides. Transport in Nonstoichiometric compounds. Ed. Simkovich G., Stubican V, Plenum Press, New York, series B, 129 (1984) 155-168.
  • [19] Chadwick A. T., Taylor R. I.: Trace element effects in oxidation: The influence of cerium on grain boundary transport in nickel oxide. Solid State Ionics 12 (1984) 343-352.
  • [20] Petot-Ervas G., Petot C., Gesmundo F., Clauss C.: The influence of aluminium on the transport properties of cobaltous oxide. J. Phys. Chem of Solids 51 (1) (1990) 27-34.
  • [21] Atkinson A, Pummery F. C. W., Monty C.: Diffusion of 18O tracer in NiO grain boundaries. Transport in Nonstoichiometric compounds. Ed. G. Simkowitch, Y. Stubican, Plenum Press, New York, 129 (1985) 359-370.
  • [22] Petot-Ervas G., Petot C.: The influence of impurities segregation phenomena on the oxido-reduction kinetics of oxides. J. Phys. Chem. of Solids 51 (1990) 901-906.
  • [23] Petot-Ervas G., Petot C., Monceau D., Loudjani M.: Cation redistribution in oxides under oxygen potential gradients: Influence on the corrosion kinetics. Solid State ionics 53-56 (1992) 270-279.
  • [24] Korfatis D., Potiamonou S., Tsaganakis E., Thoma K. T. A.: Demixing profiles in oxides upon the application of an electric field. Solid State Ionics 136-141(2000) 1367-1371.
  • [25] Peterson N. I.: Impurity diffusion in transition metal oxides. Solid State Ionics 12 (1984) 201-216.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BPL8-0015-0083
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.