Ellipsometrische Untersuchungen zur Einwirkung von Luft unterschiedlicher Feuchtigkeit auf unlegierten Stahl

Abstract

Kurzfassung Durch Anwendung der Ellipsometrie wurde die Dicke des Oxidfilmes, der sich auf der Oberflache von unlegiertem Stahl St-38 an trockener Luft bildet, mit hinreichender Genauigkeit gemessen. Sie betragt 3,s bis 4,s nm. Auj3erdem konnte gezeigt werden, daj3 die Dicke dieses Primaroxides mit Zunahme der relativen Luftfeuchtigkeit ( R L ) zunimmt. Dabei konnte jedoch fur jeden definierten Wert von ( R L ) eine neue stationare Dicke dieses Oxidfilmes nachgewiesen werden, die von der Rauhigkeit der Substratoberjlache abhangt. Die ellipsometrischen Messungen ergaben auch, daj3 Wasser auf dem Oxidfilm wahrend der Exposition in feuchter L u f t adsorbiert wird. Diese Adsorption hingt von der Dicke und Zusammensetzung der Oxidschicht ab.

Ellipsometrische Untersuchungen zur Einwirkung niedermolekularer gesättigter Monocarbonsäuren auf Stahl in Luft hoher Feuchtigkeit

“…Die verwendete experimentelle Einrichtung sowie das Verfahren zur Bestimmung der ellipsometrischen Parameter relative Phasenverschiebung A und Amplitudenverhaltnis 9 wurden bereits ausfiihrlich beschrieben [6].…”

“…Mit Hilfe der graphischen Darstellung der exakten Drude-Gleichung lassen sich aus den gemessenen ellipsometrischen Parametern A und bekanntlich der Brechungsindex und die Dicke einer auf dem Metallsubstrat erzeugten Deckschicht bestimmen [6]. Wahlt man die an frisch geschliffenen Stahlproben in reiner Luft registrierten MeBwerte als Bezugspunkt, dann 1aBt sich der EinfluB einer ausgewahlten Monocarbonsaure auf die atmospharische Korrosion von Stahl aus der Anderung des Brechungsindex 6nl und der Schichtdicke 6dl in Abhangigkeit von der Einwirkungszeit des jeweiligen Feuchtluftmediums erfassen.…”

“…Erfolgt die Interpretation der MeBergebnisse auf der Basis des Einschichtmodells [6], dann erhalt man Aussagen uber globale Veranderungen, die also sowohl aus dem Wachstum der Primaroxidschicht und der Anlagerung von Wasser als auch aus moglichen Umwandlungs-bzw. Adsorptionsreaktionen mit der betreffenden Monocarbonsaure resultieren konnen.…”