18.6. Óxidos Protetores 2

A temperatura influi na natureza protetora de um óxido. As velocidades de crescimento de muitos óxidos metálicos, que seguem a lei parabólica, são descritas pela Equação de Arrhenius (1)

[18.5]

Onde v é a velocidade da reação, C é uma constante, E é a energia de ativação do processo, expressa em cal/mol, R é a constante dos gases (1,98 cal/mol.K) e T é a temperatura absoluta em K.
Como a oxidação parabólica implica em difusão e o coeficiente de t na Equação 18.3 contém uma constante de difusão, a energia de ativação para oxidação pode revelar-se como sendo a mesma de difusão. Em tal caso, um metal durável por um longo período em baixa temperatura pode oxidar-se de modo extremamente rápido, caso a temperatura seja aumentada. A natureza da velocidade de crescimento do óxido pode também variar com a mudança de temperatura. Os óxidos de alguns metais crescem segundo uma lei logarítmica, em baixas temperaturas, lei parabólica em temperaturas intermediárias e lei linear em temperaturas elevadas. As faixas de temperatura, nas quais ocorrem mudanças das leis que governam o crescimento, dependem tanto do metal base, como do ambiente. A transição para a Iei linear de velocidade está usualmente associada à ruptura da película de óxido.
O grau de proteção que um óxido oferece ao metal base dependerá, em todos os casos, da temperatura e do ambiente e deve ser observado experimentalmente. Algumas observações permitem a especificação de condições nas quais um dado metal pode ser empregado, e sugerem vários meios de protegê-lo contra oxidação. Recobrimentos superficiais por outros metais ou compostos podem ser empregados para separar o metal base do ambiente oxidante. A ruptura desse recobrimento pode ser provocada por abrasão, choque térmico ou outros meios e é a causa mais freqüente de falha dessa parte. Pode adicionar-se ao metal base outros materiais que alterem os volumes relativos de óxido e metal, a condutividade elétrica e a difusividade do óxido, ou, como no caso do cromo, que possibilitem a formação de uma superfície rica em oxigênio. A técnica é útil ao se desenvolver ligas resistentes à oxidação, mas em muitos casos ela é limitada por ser excessiva a quantidade de liga requerida.