Dissolution de l’oxygène dans le niobium de 720 a 1 940 K par réaction d’oxygène et de vapeur d’eau sous 10^-7 a 10^-4 TORR

(Centre de Cinétique Physique et Chimique du C.N.R.S., Route de Vandœuvre, 54600 Villers-Nancy), France.

Résumé

La solution solide Nb — (O) suit la loi de Matthiessen : nous utilisons ce résultat pour déterminer les solubilités limites, par oxydation progressive.

De 1 000 à 1 940 K, les concentrations limites C_L(At %) correspondent à l'équilibre <Nb> + [O] [math] <NbO>, régi par la loi :

Ln C_L = (3,7 ± 0,2) — (7 600 ± 200)/RT (1)

De 720 à 1 000 K, les concentrations limites, telles que

Ln C_L = — (0,15 ± 0,40) + (1 800 ± 500) /RT (2)

correspondent à une solution sursaturée en présence des sous-oxydes NbOx et NbOz. Cet équilibre est métastable de 810 à 1 000 °K. Nous avons déterminé les configurations stables : de 900 à 1 000 °K. où NbOx et XbOz sont instables, on retrouve l'équilibre (1), de 810 à 900 °K, on observe une légère sursaturation par rapport à (1). qui est peut-être due à NbOz (stable jusqu’à 900 °K).

Abstract

The solid-solution Nb — (O) obeys the Matthiessen’s law: we use this result to determine the solubility limits, by progressive oxidation.

From 1 000 to 1 940 °K, the concentration limits C_L (At %) correspond to the equilibrium <Nb> ± [O] [math] <NbO>, governed by the law :

Ln C_L = (3.7 ± 0.2) — (7 600 ± 200)/RT (1)

From 720 to 1 000 °K, the concentration limits, such

Ln C_L = — (0.15 ± 0.40) + (1 800 ± 500)/RT (2)

correspond to a sursaturated solution in presence of the sub-oxides NbOx and NbOz. This equilibrium is metastable from 810 to 1 000 °K. We have obtained the stable configurations : from 900 to 1 000 °K, where NbOx and NbOz are unstable, we find again equilibrium (1); from 810 to 900 °K, we notice a slight sursaturation, with respect to (1), which is perhaps due to NbOz (stable untill 900 °K).