金属シリサイドの高温酸化における熱力学

摘要

金属材料の高温酸化を考える場合，まず最初に利用されるのはエリンガム図や酸素を含む状態図であろう。それを用いて，どの金属元素がもっとも酸化されやすいか，どのような酸化経路を辿るであろうかを推定し，形成される酸化皮膜を予想する。 次に，予想された酸化皮膜内のイオンおよび合金内の原子の拡散について考える。 もちろんこれだけの因子で酸化挙動が決まる訳ではないが，一応の基本といえる。言い換えると，熱力学と動力学の両立を図りながら謎解きをしているようなものである。 しかしながら，前者に関するデータはかなり十分揃っているが，後者に関するデータは完備していないのが現状である。 それゆえ，多くの合金において，温度および酸素分圧が与えられても，前もって酸化皮膜構造を一義的には決められない。