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Passivation

1850
  • Christian Friedrich Schönbein
Scientifique des matériaux effectuant une passivation sur des échantillons d'acier inoxydable dans un laboratoire.

(generate image for illustration only)

Passivation is the process by which a material becomes ‘passive,’ meaning it is less affected by environmental factors such as corrosion. It involves the spontaneous formation of a very thin, non-reactive surface film that acts as a barrier, shielding the bulk material from further attack. This film is typically an oxide or nitride layer, a few nanometers thick.

Le mécanisme de passivation est électrochimique. Lorsqu'un métal réactif comme le chrome, l'aluminium ou titane Lorsqu'un métal est exposé à un environnement oxydant (comme l'air ou certains acides), sa surface s'oxyde rapidement. Si l'oxyde métallique obtenu est stable, dense, non poreux et adhère bien à la surface du métal, il forme une couche passive protectrice. Cette couche est extrêmement fine, souvent de seulement 1 à 3 nanomètres, mais elle suffit à ralentir considérablement la corrosion en empêchant le contact direct entre le métal et l'environnement corrosif.

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 pitting corrosion. 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 passivation peut être un processus naturel ou être améliorée artificiellement par des traitements chimiques, comme le trempage de l'acier inoxydable dans de l'acide nitrique ou citrique pour éliminer le fer libre de la surface et favoriser la formation d'une couche d'oxyde riche en chrome plus robuste. Ce procédé est différent de l'application d'un revêtement, car la couche passive est formée à partir du métal de base lui-même.

UNESCO Nomenclature: 3314
- Science des matériaux

Taper

Processus chimique

Perturbation

Fondamentaux

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • Découverte de métaux réactifs comme le chrome et l'aluminium
  • Premières observations de métaux résistant à la corrosion dans des acides spécifiques
  • Développement des théories électrochimiques

Applications

  • stainless steel’s résistance à la corrosion (couche d'oxyde de chrome)
  • titanium’s biocompatibility in medical implants (titanium dioxide layer)
  • anodisation de l'aluminium pour la protection et la couleur
  • protection des plaquettes de silicium en microélectronique

Brevets:

NA

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