A4 Degradación por Oxidación a Alta Temperatura

Tópico

La formación de una capa de óxido —el fenómeno que describe este modelo— ocurre en cerámicos no óxidos que quedan expuestos, a la vez, a una atmósfera oxidante y a una temperatura alta. Que ambas condiciones actúen juntas sobre el cerámico hace que se produzca el crecimiento de una capa de óxido en su superficie; ninguna de las dos basta por sí sola para que ese crecimiento comience.

Ese crecimiento de la capa de óxido no avanza de forma constante en el tiempo, sino que sigue una ley parabólica: a medida que la capa de óxido se hace más gruesa, ella misma se interpone entre la atmósfera oxidante y el cerámico que todavía no se ha oxidado, y esto hace que el crecimiento se vuelva cada vez más lento cuanto más gruesa ya es la capa —deja de responder en proporción al tiempo transcurrido, en vez de mantener la misma velocidad con la que empezó.

La velocidad a la que avanza ese crecimiento parabólico la fija la constante parabólica de oxidación, y esa misma constante depende, a su vez, de la temperatura, según una relación de Arrhenius. Que la temperatura aumente, aunque sea poco, hace que esa constante aumente de forma desproporcionadamente grande, y por lo tanto hace que la velocidad a la que crece la capa de óxido también aumente.

Por eso la formación de una capa de óxido en un cerámico no óxido, con la que se abre este modelo, depende de la cadena completa: la atmósfera oxidante y la alta temperatura que juntas la inician, la ley parabólica que hace que ese crecimiento se frene a sí mismo a medida que la capa se engruesa, y la constante parabólica de oxidación que, sensible a la temperatura según Arrhenius, fija qué tan rápido avanza todo el proceso.

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