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Electrolytic formation of insulating oxide films on zirconium—II. Electrode kinetics at constant voltage

✍ Scribed by G.C. Willis Jr.; G.B. Adams; P. Van Rysselberghe


Publisher
Elsevier Science
Year
1964
Tongue
English
Weight
440 KB
Volume
9
Category
Article
ISSN
0013-4686

No coin nor oath required. For personal study only.

✦ Synopsis


The kinetics of formation of insulating oxide fihns on zirconium was studied working at a constant voltage of 72,9 V. The results obtained were used to test two theoretical expressions for metal-oxide film formation kinetics.

A value of 1-24 eV was obtained for the interfacial barrier height using the Mott-Cabrera theory and assuming a fixed half-jump distance of 2"5 .~ and a limiting, saturation value for the concentration of active sites for oxide growth at the metal surface.

With the Dewald theory, values of 1-58 and 1 "73 eV were obtained for the interfacial and internal barrier heights, respectively, and 2-9 and 4.6 A for the corresponding half-jump distances.

Some evidence is presented for variation of the concentration of metal surface active sites with film formation rate.

R6sum6--On a 6tudi6 la cin6tique de formation de couches isolantes d'oxyde sur le zirconium ~t une tension constante de 72,9 V. Les r6sultats obtenus ont 6t6 confront6s avec deux relations th6oriques.

Sur la base de la th6orie de Mort et Cabrera, avec une distance de demi-saut prise 6gale ~t 2,5 ~ et une valeur limite de saturation pour la concentration des sites actifs pour la croissance de l'oxyde sur la surface m~tallique, on a obtenu la valeur de 1,24 eV pour la hauteur de la barri6re interfaciale.

Sur la base de la th6orie de Dewald on a obtenu 1,58 et 1,73 eV respectivement pour les hauteurs de barri6re interfaciale et interne et 2,9 et 4,6/~ pour les distances correspondantes de semi-saut.

On fait remarquer une variation possible de la concentration des sites actifs sur la surface m6tallique en fonction de la vitesse de formation de la couche.

Zusammenfassung--Es wurde die Kinetik der Bildung isolierender Oxydschichten auf Zirkon bei einer konstanten Formierspannung von 72,9 V untersucht. Die erhaltenen Resultate wurden zwei theoretischen Beziehungen gegenUbergestellt.

Auf der Grundlage der Theorie von Mott und Cabrera, mit den Annahmen einer halben Sprungdistanz yon 2,5/~ und eines Grenzwertes der Konzentration f'tir die aktiven Zentren der Oxydbildung auf der Metalloberfliiche, ergibt sich ein Wert von 1,24 eV fiir die H6he der Energiebarriere an der Phasengrenze Metali/Oxyd.

Bei Zugrundelegung der Theorie yon Dewald erhiilt man 1,58 bzw. 1,73 eV ftir die Energiebarriere an der Phasengrenze resp. im Innern, bei Werten yon 2,9 hzw. 4,6/~ f'tir die entsprechenden halben Sprungdistanzen.

Es wird auf eine m6gliche ,~aderung der Konzentration der aktiven Stellen auf der Metallober-flAche in Funktion der Bildungsgeschwindigkeit der Deckschicht aufmerksam gemacht.


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