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氫化鋯在450~600 ℃下氧化動力學(xué)的研究
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內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金項目（2009BS0801）；內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)科學(xué)研究項目（ZD200914）


Study on Oxidation Kinetics of Zirconium Hydride at 450-600 oC
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    摘要:

    通過恒溫氧化實驗研究氫化鋯在O2中，450~600 ℃溫度范圍內(nèi)的氧化行為，分析溫度和時間對氧化膜生長速度的影響規(guī)律。結(jié)果表明，氫化鋯在O2中450~600 ℃溫度范圍內(nèi)，表面形成氧化膜厚度的平方(D2)與時間(t)的關(guān)系曲線呈良好的線性關(guān)系，氧化反應(yīng)動力學(xué)符合Wagner理論模型中的拋物線生長規(guī)律。氧原子在氧化膜中的擴(kuò)散過程為氧化反應(yīng)的控速步驟。擴(kuò)散系數(shù)與溫度遵循Arrhenius定律，擴(kuò)散激活能為18724.5 J/mol，據(jù)此判斷氧原子在氧化膜中的擴(kuò)散機(jī)制以晶界擴(kuò)散占主導(dǎo)。

    Abstract:

    Oxidation behavior of zirconium hydride in O2 at 450-600 °C was investigated by an isothermal oxidation experiment. The influences of temperature and oxidation time on the growth of the oxide film were studied. Results show that a parabolic law is observed in oxidation kinetics for zirconium hydride oxidation in O2 at 450-600 °C. The curves of square thickness (D2) of the oxide film with annealing time (t) follow the linear law. The oxidation progress of zirconium hydride is controlled by inward diffusion of oxygen atoms. The relationship of diffusion coefficient and temperature is represented as Arrhenius Law. The diffusion active energy of the oxidation reaction in O2 is 18724.5 J/mol, indicating a grain boundary diffusion mechanism.

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引用本文

陳偉東,閆淑芳,鐘學(xué)奎,王建偉.氫化鋯在450~600 ℃下氧化動力學(xué)的研究[J].稀有金屬材料與工程,2011,40(6):1038~1040.[Chen Weidong, Yan Shufang, Zhong Xuekui, Wang Jianwei. Study on Oxidation Kinetics of Zirconium Hydride at 450-600 oC[J]. Rare Metal Materials and Engineering,2011,40(6):1038~1040.]
DOI：[doi]

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歷史
  • 收稿日期:2010-06-03
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