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Pasivación

1850
  • Christian Friedrich Schönbein
Científico de materiales realizando la pasivación de muestras de acero inoxidable en un laboratorio.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

La pasivación es el proceso por el cual un material se vuelve "pasivo", lo que significa que se ve menos afectado por factores ambientales como la corrosión. Implica la formación espontánea de una superficie muy delgada y no reactiva. película que actúa como barrera, protegiendo el material base de ataques posteriores. Esta película suele ser una capa de óxido o nitruro de unos pocos nanómetros de espesor.

El mecanismo de pasivación es electroquímico. Cuando un metal reactivo como el cromo, el aluminio o titanio Al exponerse a un entorno oxidante (como el aire o ciertos ácidos), su superficie se oxida rápidamente. Si el óxido metálico resultante es estable, denso, no poroso y está bien adherido a la superficie metálica, forma una capa pasiva protectora. Esta capa es extremadamente delgada, a menudo de tan solo 1-3 nanómetros, pero es suficiente para reducir drásticamente la velocidad de corrosión al evitar el contacto directo entre el metal y el entorno corrosivo.

The stability of this passive film is dependent on the environment, particularly pH and the presence of certain ions like chlorides. For example, the chromium oxide ([latex]Cr_2O_3[/latex]) layer on stainless steel is highly effective in many environments but can be locally broken down by chloride ions, leading to corrosión por picadura. The breakdown and reformation of this passive layer is a dynamic process. If the film is mechanically scratched or damaged, the exposed metal will often repassivate almost instantly, a property known as self-healing.

La pasivación puede ser un proceso natural o potenciarse artificialmente mediante tratamientos químicos, como la inmersión del acero inoxidable en ácido nítrico o cítrico para eliminar el hierro libre de la superficie y favorecer la formación de una capa de óxido rica en cromo más robusta. Este proceso es distinto de la aplicación de un revestimiento, ya que la capa pasiva se forma a partir del propio metal base.

UNESCO Nomenclature: 3314
- Ciencia de los materiales

Tipo

Proceso químico

Ruptura

Fundacional

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Descubrimiento de metales reactivos como el cromo y el aluminio
  • Primeras observaciones de metales resistentes a la corrosión en ácidos específicos
  • Desarrollo de teorías electroquímicas

Aplicaciones

  • resistencia a la corrosión del acero inoxidable (capa de óxido de cromo)
  • titanium’s biocompatibilidad en implantes médicos (titanium dioxide layer)
  • Anodizado de aluminio para protección y color.
  • Protección de obleas de silicio en microelectrónica

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

  • Capas pasivas autocurativas que incorporan microcápsulas de agentes oxidantes
  • nanostructured passive films with enhanced resistance to chloride pitting
  • Capas pasivas bioactivas en implantes médicos que promueven la integración ósea
  • photo-catalytic passive films (e.g., tio2) for autolimpiante surfaces
  • Recubrimientos inteligentes que pueden inducir pasivación electroquímicamente en respuesta al daño
  • Técnicas de pasivación para aleaciones de alta entropía en entornos extremos
  • Tratamientos de superficie basados ​​en láser para crear capas pasivas altamente estables y gruesas
  • Pasivación de componentes metálicos en baterías de próxima generación para prolongar su vida útil
Related to: passivation, passive film, resistencia a la corrosión, stainless steel, chromium oxide, titanium, anodizing, surface science.

Contexto histórico

Pasivación

1700
1761
1807-01-01
1850
1850
1850
1850
-500
1750
1788
1834
1850
1850
1850
1850

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

décimo año aniversario

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