Oxidace niklu a transportní vlastnosti oxidu nikelnatého
Kinetika oxidace vysoce čistého niklu, stejně jako nestechiometrie a chemická difúze v oxidu nikelnatém byly studovány v závislosti na teplotě (1373-1673 K) a tlaku kyslíku (10-105 Pa) pomocí mikrotermogravimetrických technik. Aby se vyloučila možná účast difúze na hranicích zrn při růstu okují při nižších teplotách, byla měření rychlosti oxidace zahájena vždy při nejvyšší teplotě (1673 K), kdy se vytvořila hrubozrnná okuje, a závislost rychlosti oxidace na teplotě a tlaku byla stanovena postupným snižováním teploty takto předoxidovaného vzorku. Na takovýchto hrubozrnných oxidačních vzorcích, získaných úplnou oxidací niklu při nejvyšší teplotě (1673 K), byla rovněž stanovena nestechiometrie a koeficient chemické difuze v Ni1-yO. Bylo zjištěno, že za takových podmínek se oxidace niklu řídí striktně parabolickým rychlostním zákonem a parabolická rychlostní konstanta této reakce je následující funkcí teploty a tlaku kyslíku: kp=0,142pO21/6exp(-(239kJ/mol)/RT). Výsledky nestechiometrických měření lze zase popsat následujícím vztahem y=0,153pO21/6exp(-(80kJ/mol)/RT). Konečně bylo zjištěno, že koeficient chemické difuze v Ni1-yO nezávisí na aktivitě kyslíku, což naznačuje, že pohyblivost bodových defektů v tomto oxidu nezávisí na jejich koncentraci a je následující funkcí teploty: D̃=0,186exp(-(152kJ/mol)/RT). Ukázalo se, že parabolické rychlostní konstanty oxidace niklu vypočtené z nestechiometrických a chemických difuzních dat jsou ve výborné shodě s experimentálně stanovenými hodnotami kp. Všechny tyto výsledky jasně naznačují, že převládajícími defekty v nestechiometrickém oxidu nikelnatém (Ni1-yO) jsou dvojnásobně ionizované kationtové vakance a elektronové díry a oxidová šupina na niklu narůstá objemovou difuzí kationtů směrem ven
.