鈦板與水蒸氣的反應(yīng)過(guò)程也和金屬與氣體反應(yīng)的任何過(guò)程一樣,是由許多連續(xù)階段組成的,其中主要的是:1)氣體分子與金屬互撞,2)氣體分子在金屬表面吸附,3)氣體分子離解,4)試劑經(jīng)過(guò)反應(yīng)產(chǎn)物的表面薄膜進(jìn)行擴(kuò)散,5)化學(xué)反應(yīng)。整個(gè)反應(yīng)過(guò)程的速度取決于最促階段的速度。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)壓力降低5/7時(shí)錳與水蒸氣的反應(yīng)速度仍舊保持不變,所以應(yīng)當(dāng)承認(rèn),反應(yīng)速度取決于試劑經(jīng)過(guò)表面簿膜的擴(kuò)散,因?yàn)檫@是唯一的一個(gè)速度與氣體壓力無(wú)關(guān)的階段。
試驗(yàn)在帶有石英彈簧的真空微量天平裝置中進(jìn)行。讀數(shù)的準(zhǔn)確度為4×10—克/厘米試樣表面。利用與反應(yīng)室連接的水銀壓力計(jì)測(cè)定系統(tǒng)中的壓力。用碘化鈦?zhàn)髟嚇印b伆衾滠埑?.7毫米厚的
鈦板材。再由帶材切取尺寸為9×25毫米的試樣。為了最終除去表面臟物,試驗(yàn)前試樣用細(xì)磨砂紙研磨,并在7%HF的HNO3溶液中浸蝕。用充滿蒸餾水并借助于真空旋塞與裝置連接的試管作為水蒸氣的來(lái)源。為了除去水中所溶的氣化將水在星空下保持若干時(shí)間。試樣在真空中加熱到規(guī)定溫度以后,裝有水的試管與系統(tǒng)接通,并在系統(tǒng)中建立起相當(dāng)于室溫時(shí)平衡狀態(tài)的水蒸氣壓力。當(dāng)系統(tǒng)充滿以后,將裝水試管與系統(tǒng)截?cái)?,再在封閉容積內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)。
在800、850、900和950℃及14毫米水銀柱水蒸氣壓力下進(jìn)行了
鈦合金板與水蒸氣反應(yīng)的試驗(yàn)。這些試驗(yàn)的動(dòng)力學(xué)曲線表明,在反應(yīng)的開(kāi)始階段,鈦合金板與水蒸氣的反應(yīng)服從于拋物線規(guī)律.反應(yīng)開(kāi)始以后過(guò)了一定時(shí)間拋物線規(guī)律變?yōu)橹本€規(guī)律。為了查明壓力對(duì)反應(yīng)速度的影響,曾經(jīng)在4毫米水銀柱壓力下進(jìn)行了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。