H 在 SiC 水腐蚀中意想不到的作用
材料科学
2021-04-01 v1
摘要
在水腐蚀过程中，固体中的原子与氧发生化学反应，导致氧化膜形成或基体材料溶解。通常，腐蚀的第一步涉及解离水中的氧原子与表面原子反应并打破近表面键。相反，表面上的氢常作为钝化物种起作用。在此，我们发现在 Si 终止的 SiC 表面早期腐蚀阶段 O 与 H 的作用发生了反转。O 在表面形成稳定物种，而化学侵蚀由 H 打破 Si-C 键完成。这一所谓的氢断裂反应由水解离过程中可形成的一种新发现的亚稳桥接羟基基团所促成。在水侵蚀过程中从表面位移的 Si 原子随后形成 H2SiO3，其为已知的二氧化硅与硅酸形成前体。本研究提示需重新考量 H 与 O 在氧化中的作用。
引用
@article{arxiv.2103.16739,
title = {An Unexpected Role of H During SiC Corrosion in Water},
author = {Jianqi Xi and Cheng Liu and Dane Morgan and Izabela Szlufarska},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.16739},
year = {2021}
}