Bei der Oxidation einer Legierung an Luft bei hoher Temperatur galt ein parabolisches Zeitgesetz x² = k_p t, bei dem die Diffusion durch die dichte Oxidschicht die Geschwindigkeit bestimmt; nach 100 h war die Schicht 2,0 µm dick. Welcher Wert kommt der Schichtdicke nach 900 h Oxidation bei derselben Temperatur am nächsten?

Lösung: B. ca. 6,0 µm

Nach dem parabolischen Zeitgesetz ist die Dicke proportional zur Wurzel aus der Zeit, also x = 2,0 × √(900/100) = 2,0 × 3 = 6,0 µm. Je dicker die Schicht wird, desto länger ist der Weg, den Ionen und Elektronen durch sie zurücklegen müssen, und desto langsamer wächst sie; daraus ergibt sich diese Form (Theorie von Wagner). Ca. 18 µm ist mit dem linearen Zeitgesetz berechnet, bei dem die Dicke proportional zur Zeit ist; es tritt auf, wenn die Schicht porös oder gerissen und daher nicht schützend ist oder wenn eine Reaktion an einer Grenzfläche die Geschwindigkeit bestimmt. Ca. 4,2 µm ist mit dem kubischen Zeitgesetz berechnet, bei dem die Dicke proportional zur dritten Wurzel aus der Zeit ist. Je kleiner die parabolische Geschwindigkeitskonstante k_p einer Schicht, desto besser schützt sie; das dient als Richtwert bei der Legierungsauswahl.