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金属粉化は、「感受性の高い材料が高炭素活性の環境に曝されたときに発生する壊滅的な腐食形態」である。[ 1 ]この腐食は、バルク金属が金属粉末に砕けるという形で現れる。疑われるメカニズムは、まず金属表面にグラファイト層が堆積することであり、これは通常、気相の一酸化炭素(CO)から生じる。このグラファイト層は、準安定なM 3 C種(Mは金属)を形成し、これが金属表面から移動すると考えられている。しかし、一部の条件下ではM 3 C種は観察されず、金属原子がグラファイト層に直接移動していることを示している。[ 2 ]
金属粉化に関連する温度は通常高い(300~850 ℃)。[ 2 ]化学の一般的な理解から、低温では準安定なM3C種を形成する反応速度が低すぎて重要ではなく、はるかに高い温度ではグラファイト層が不安定であるため、COの堆積は起こらない(少なくとも目に見える程度には)と推測できる。
簡単に言うと、金属粉塵の発生を防止または軽減するためのいくつかの方法が提案されています。最も一般的なのは、アルミニウムコーティング、銅との合金化、および蒸気の添加のようです。[ 3 ]
提案されているメカニズムや防止方法などを記述した文献は数多く存在する。また、「炭素と窒素による腐食 - 金属粉化、浸炭、窒化」には、金属粉化とその防止方法に関する優れた要約がある。[ 4 ]