Croissance linéaire de la wustite au cours de l’oxydation du fer dans des mélanges vapeur d’eau/hydrogène au-dessus de 800 °C

Laboratoire de Chimie Minérale et Cinétique Hétérogène, E.R.A. 539 C.N.R.S. : Université de Limoges, 123, rue A. Thomas, 87060 Limoges Cedex.

Résumé

Le présent travail porte sur la cinétique d’oxydation de plaquettes métalliques en atmosphère mixte vapeur d’eau- hydrogène, dans le domaine de stabilité de la wüstite. Il est montré, d’après l’étude des différentes lois de pression, que le régime diffusionnel, contrôlant les stades avancés de la réaction, est précédé par un processus régulateur d’interface externe, localisé au niveau de l’insertion d'oxygène dans le réseau cristallin.

Abstract

The oxidation of iron, in sheet form, has been examined above 800 °C, in various water vapor-hydrogen mixtures, within the wüstite field.

An initial linear weight gain/time relationship was subsequently replaced by a parabolic reaction.

Different pressure relations have been experimented to explain our data. The oxygen uptake step at the gas/oxide interface with lattice formation and diffusing particle creation has been considered as the rate controlling process of the linear scaling of wüstite. The activation energy for this external ionic transfer is equivalent to the activation energy of cation vacancies in wüstite.