Reguły Pillinga i Bedwortha (PBR, z ang. Pilling–Bedworth ratio) – reguły służące do przewidywania czy zgorzelina lub warstwa tlenku wytworzona podczas korozji metalu w suchym powietrzu będzie zwarta i przez to będzie powodowała zmniejszenie szybkości korozji tego metalu lub jego pasywację. Zaproponowane zostały w 1923 roku przez N.B. Pillinga i R.E. Bedwortha.
Definicja współczynnika PB W regule tej stosuje się stosunek objętości komórki elementarnej w sieci krystalicznej tlenku do objętości komórki elementarnej odpowiadającej stechiometrycznej ilości metalu z którego tlenek tej jest tworzony, zwany stosunkiem (lub współczynnikiem) PB:
gdzie: PBR – stosunek Pillinga-Bedwortha M – masa atomowa lub cząsteczkowa, n – liczba atomów metalu w jednej cząsteczce tlenku ρ – gęstość, oraz V – objętość molowa.
Użycie Większość metali ma PBR >1, natomiast metale alkaliczne i ziem alkalicznych mają PBR < 1.
W zależności od wyliczonego stosunku RPB: RPB < 1: warstwa tlenku jest przerwana i nie zabezpiecza przed korozją (np. wapń, magnez) RPB > 2: warstwa tlenku ma tendencję do odrywania się i nie zabezpiecza przed korozją (np. żelazo) RPB = 1–2: warstwa tlenku zabezpiecza przed korozją (np. aluminium, tytan, cyrkon, stale zawierające chrom).
Znanych jest wiele wyjątków od tych reguł. Wiele z nich ma związek z mechanizmem wzrostu tlenku: teoria PB zakłada, że tlen musi być przetransportowany przez warstwę tlenku metalu do powierzchni tlenek-metal; jednakże w rzeczywistości jony metalu mogą dyfundować do powierzchni tlenek-atmosfera.
Przykładowe wartości PBR K → K2O: 0,47 Na → Na2O: 0,54 Ca → CaO: 0,64 Mg → MgO: 0,80 Al → Al2O3: 1,28 Ni → NiO: 1,66 Cr → Cr2O3: 2,01 Nb → Nb2O5: 2,69
Przypisy
Kategoria:Korozja