A4 Degradação por oxidação em alta temperatura

Tópico

A formação de uma camada de óxido — o fenômeno descrito por este modelo — ocorre em cerâmicas não oxidadas expostas simultaneamente a uma atmosfera oxidante e a uma alta temperatura. O efeito combinado de ambas as condições sobre a cerâmica faz com que uma camada de óxido cresça em sua superfície; nenhuma das condições isoladamente é suficiente para iniciar esse crescimento.

O crescimento dessa camada de óxido não ocorre a uma taxa constante ao longo do tempo, mas sim segue uma curva parabólica: à medida que a camada de óxido engrossa, ela se interpõe mais entre a atmosfera oxidante e a cerâmica não oxidada, fazendo com que a taxa de crescimento diminua conforme a camada se torna mais espessa — ela deixa de responder proporcionalmente ao tempo decorrido, em vez de manter a mesma taxa inicial.

A taxa na qual esse crescimento parabólico ocorre é determinada pela constante de oxidação parabólica, que, por sua vez, depende da temperatura de acordo com uma relação de Arrhenius. Mesmo um pequeno aumento na temperatura faz com que essa constante aumente desproporcionalmente e, portanto, a taxa na qual a camada de óxido cresce também aumenta.

Por isso, a formação de uma camada de óxido sobre uma cerâmica não óxida, que é o ponto de partida deste modelo, depende de toda a cadeia: a atmosfera oxidante e a alta temperatura que a iniciam, a lei parabólica que faz com que esse crescimento diminua à medida que a camada engrossa e a constante de oxidação parabólica que, segundo Arrhenius, é sensível à temperatura e determina a rapidez com que todo o processo progride.

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