3.3.3. Условие сплошности пленок на металлах
Защитными свойствами могут обладать только сплошные пленки. Возможность образования такой пленки определяется условием сплошности Пиллинга – Бедворса: молярный объем соединения, возникающего на поверхности металла должен быть больше объема металла
, израсходованного на образование одного моля соединения:
. (3.23)
Если , то пленка не может быть сплошной.
Отношение можно рассчитать по формуле:
, (3.24)
где − молярная масса оксида;
− молярная масса металла;
− плотность оксида;
− плотность металла;
− число атомов металла в молекуле оксида.
К металлам, не удовлетворяющим условию сплошности при окислении их кислородом, относятся щелочные и щелочно-земельные металлы (за исключением берилия).
Сплошность пленок – необходимый, но недостаточный фактор, определяющий ее защитные свойства. Как показал Францевич И.Н., у пленок с не может быть высоких защитных свойств, ввиду возникновения в них больших внутренних напряжений (например,
или
). В качестве верхней границы отношения объемов принимают величину 2,5. Тогда уточненное условие сплошности выглядит:
(3.25)