Ceramicos

6.3Deterioro de cerámico
Corrosión a lata temperatura:
Corrosión a alta temperatura es un deterioro químico de un material (normalmente un metal) bajo condiciones de muy altas temperaturas. Esta forma no galvánica de corrosión puede ocurrir cuando un metal está sujeto a una temperatura elevada en una atmósfera que contenga oxígeno, sulfuros u otros compuestos capaces de oxidar (o ayuden en laoxidación de) los materiales expuestos.
Condiciones para que un óxido sea protector a altas temperaturas
Debe tener los siguientes: Buena adherencia, punto de fusión alto, baja presión de vapor, coeficiente de expansión térmico casi igual al del metal, plasticidad a alta temperatura para evitar su ruptura, baja conductividad eléctrica, bajo coeficiente de difusión para iones metálicos y oxígeno.
Larelación de Pilling-Bedworth, mide el volumen del óxido formado por el del metal consumido:


Dónde:
Si P.B. < 1; se forman óxidos no protectores, suelen ser porosos.
Si P.B. > 2; se forman óxidos no protectores, aumenta el volumen, las tensiones internas y hacen que el óxido tienda a romperse.
Si 1 < P.B. < 2; se forman óxidos protectores.
Mecanismos de crecimiento de los óxidos
Reaccionesde oxidación y reducción
La oxidación de los metales por el oxígeno es un proceso electroquímico, donde el metal se oxida y el oxígeno se reduce:
Oxidación: Me  Me2+ + 2e-
Me2+ + O2-  MeO
Reducción: ½ O2 + 2e-  O2-
Los iones metálicos se forman en la interfase metal-óxido y el oxígeno se reduce en la interfase óxido-gas.
Debido a que los óxidos metálicos presentan conductividad eléctrica,tanto iones como de electrones, no se precisa ningún conductor eléctrico externo entre ánodo y cátodo.
Varios de estos posibles mecanismos son los siguientes:
Película de óxido porosa
Si la película de óxido formada al comienzo es porosa, el oxígeno molecular puede pasar a través de los poros y reaccionas en la interfase metal-óxido. Esta situación prevalece cuando la relación de P.B. es menorde la unidad, como ocurre en los metales alcalinos.
Película de óxido no porosa
Si la película de óxido no es porosa podrían darse los siguientes mecanismos:
La oxidación puede ocurrir en la interfase óxido-gas. En este caso los iones metálicos se difunden desde la interfase metal-óxido hasta la interfase óxido-gas. Los electrones también se desplazan en la misma dirección para completar lareacción.
La oxidación puede ocurrir en la interfase metal-óxido. En este caso los iones oxígeno se difunden a través de la película para reaccionar en la interfase metal-óxido, miestras que los electrones tienen que poder moverse hacia el exterior.
El posible mecanismo final es una combinación de los casos anteriores (óxido-gas; metal-óxido) en que los iones oxígeno se difunden hacia el interior ylos iones metálicos, junto con los electrones, hacia el exterior. En este caso el lugar de la reacción puede estar en cualquier sitio dentro de la película de óxido.
Razones termodinámicas de la corrosión seca
Estudiaremos la siguiente ecuación:

Si: ΔG < 0; La reacción irá a la derecha
ΔG = 0; Existe equilibrio químico
ΔG > 0; La reacción irá a la izquierda
Existe una ecuación termodinámica,llamada reacción de Von’t Hoff:
ΔG = ΔGO + RT ln K
Dónde:
ΔG = ΔGO + RT ln = ΔGO – RT ln
En el equilibrio ΔG = 0
ΔGO = RT ln ; sustituyendo  ΔG = RT ln - RT ln
Si: >  ΔG < 0  Formación de óxido
<  ΔG > 0  Descomposición del óxido
Para que la reacción vaya a un lado u otro dependerá de la cantidad de oxígeno que tengamos y de su presión parcial.
Diagramas de Ellingham
Tienen comopendiente la entropía y como ordenada en el origen la entalpía. Podemos sacar las presiones parciales de los equilibrios del oxígeno, pudiendo así predecir (desde un punto de vista termodinámico) si un óxido es estable o no en unas determinadas condiciones de presión y de temperatura.
Cinemática de la corrosión a altas temperaturas
Se estudian utilizando dos variables: W (ganancia de peso) y t...