ÉTUDE ISOTHERME DES COUCHES D’OXYDES SUPÉRIEURS
Après avoir étudié la croissance isotherme de l'épaisseur totale de la pellicule et de l'épaisseur de la couche de FeO, constituant principal de la pellicule formée à des températures inférieures à 9000, il nous reste à étudier la variation isotherme des couches des oxydes Fe,O, et Fe,04.
$ PF — CROISSANCE ISOTHERME DE LA COUCHE DE Fe,0,
Aux températures inférieures à 9000, nous avons vu qu'il était très difficile de mettre en évidence la présence d’une couche de Fe,0, sur les coupes micrographiques pour les durées d’oxydation étudiées. La grande vitesse de diffusion du fer à travers la pellicule maintient en effet celle-ci dans un état d’oxydation peu avancé, et les oxydes supérieurs ne peuvent se développer; on observe seulement une mince couche superficielle pulvérulente de Fe,0,.
A partir de 9000 et au-dessus, on voit apparaître distinctement sur les coupes la couche de Fe,0, et on peut en mesurer l'épaisseur. Si l’on construit les courbes de variation de l'épaisseur de la couche de Fe,0; en fonction du temps à 9000 et 9500, on obtient deux droites (fig. 18).
Lpa/sseur en pe
20 heures.
d'oxyaa/ion
Fig. 18. — Courbes de croissance isotherme de l'épaisseur de la couche de Fe 20 3 à 900° et 9500 g. ;
Spies
A 9000 A 9500 l enenert l | e en Lu | | re LT 15 m. | 21h 130% 0 | (ie | Bah: | 2 220 18 Lo 3 5 h. Ro à 18 h. | 6 I | A 1 0000.
Pour "5 er— 9:
La loi de croissance de la couche de Fe,0, en fonction du temps, à une température donnée supérieure à 9000, peut donc s’écrire : e=kt+k,
La vitesse de croissance de la couche de Fe,0, est pratiquement constante à une température donnée et indépendante de l'épaisseur de cette couche à cet instant. Cela signifie que la croissance de la couche de Fe,0; n’est pas conditionnée par la diffusion de l’oxygène ou du fer à travers la pellicule, mais par la vitesse d'oxydation de Fe,;0, en Fe,0, vitesse constante à une température donnée.
$ 2. — CROISSANCE ISOTHERME DE LA COUCHE DE Fe,0,
Contrairement à ce qui se passe pour l’étude isotherme de la couche de Fe,0;, on peut étudier la croissance isotherme de la couche de Fe,0, aussi bien pour les températures inférieures à 9000 que pour les températures égale ou supérieures à 9000. En effet, au-dessous de 9000, l'épaisseur de la couche de Fe,0, est déjà facilement mesurable. Quand on passe aux températures supérieures à 9000, son importance s'accroît brusquement, et la seule difficulté qui se présente alors pour la mesure précise de son épaisseur est l'irrégularité assez grande de sa limite inférieure.
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28h50 4 2 h. 30 8 9h. 6 5 h sb 8.h..50 “ 8 h. 20 21 1655 In AE 9 16 h. 20 26
l een t e en pu 5m. 24 lot. 25 15%m; 48 INT 50 30 m. 66 28h630 100 1h Via 13 Dune 252 Dh 250 is | 5 h. 21 | 10 h. 30
Nous pouvons construire, pour la couche de Fe,0,, le réseau des isothermes correspondant aux températures de 7000, 8000, 900° et 9500. Nous obtenons ainsi (fig. 19), si nous exceptons la première heure d’oxydation, un faisceau de quatre droites.
Epaisseur en l 250 $ 950°
10 20 heures : d'oxydafion Fig. 19. — Courbes de croissance isotherme de l'épaisseur de la couche
de Fe30O4 à 7009, S00°, 900° et 950°
