Zusammenwirken eines parabolischen und linearen Wachsens zweier aufeinander folgender Oxydschichten

Zusammenfassung

Recht kompliziert können die Verhältnisse werden, wenn nach mehr oder minder langen Oxydationszeiten das parabolische in das lineare Zeitgesetz übergeht, so wie dies z. B. für den Fall der Ce-, Th-, W- und Ti-Oxydation beschrieben wurde. Die Ursache der Änderung des zeitlichen Verlaufs der Oxydation kann recht verschiedenartig scin. Neigen beispielsweise die unter dem höchstwertigen Oxyd — wie z. B. im Falle der Ti-Oxydation TiO und Ti₂O₃ unter TiO₂ — entstehenden niederwertigen Oxyde zu einer porösen Struktur infolge Mangels einer guten Epitaxie, so wird die gesamte Oxydschicht einschließlich der anfänglich kompakten äußeren Schicht im Laufe der Oxydation porig. In solchen Fällen ist eine Vorherberechnung des zeitlichen Verlaufs der Oxydation und des Übergangs ins lineare Zeitgesetz nicht ohne weiteres möglich. Erheblich übersichtlicher werden aber die Verhältnisse, wenn die kompakte Schicht unmittelbar auf dem Metall aufwächst und erst auf dieser sich im Laufe der Oxydation eine poröse Schicht ausbildet. Hier läßt sich durch rechnerische Ansätze die maximale Dicke der kompakten Oxydschicht berechnen und der Zeitpunkt bestimmen, wo das parabolische in das lineare Zeitgesetz übergeht. Im Falle der Wolframoxydation konnten Wagnser und Mitarbeiter¹ den letzten Fall realisiert finden und ihre Versuchsergebnisse auswerten.