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Passivation

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

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

La passivation est le processus par lequel un matériau devient « passif », c'est-à-dire moins sensible aux facteurs environnementaux tels que la corrosion. Elle implique la formation spontanée d'une surface très fine et non réactive. film Cette couche fait office de barrière, protégeant le matériau principal de toute attaque ultérieure. Il s'agit généralement d'une couche d'oxyde ou de nitrure de quelques nanomètres d'épaisseur.

The mechanism of passivation is electrochemical. When a reactive metal like chromium, aluminum, or titanium is exposed to an oxidizing environment (like air or certain acids), its surface rapidly oxidizes. If the resulting metal oxide is stable, dense, non-porous, and well-adhered to the metal surface, it forms a protective passive layer. This layer is extremely thin, often only 1-3 nanometers, but it is sufficient to dramatically slow down the rate of corrosion by preventing direct contact between the metal and the corrosive environment.

La stabilité de ce film passif dépend de l'environnement, notamment du pH et de la présence de certains ions comme les chlorures. Par exemple, la couche d'oxyde de chrome (Cr₂O₃) présente sur l'acier inoxydable est très efficace dans de nombreux environnements, mais peut être localement altérée par les ions chlorure, entraînant une corrosion par piqûres. La rupture et la reformation de ce film passif constituent un processus dynamique. Si le film est rayé ou endommagé mécaniquement, le métal exposé se repassive souvent presque instantanément ; cette propriété est appelée auto-réparation.

Passivation can be a natural process or can be enhanced artificially through chemical treatments, such as dipping stainless steel in nitric or citric acid to remove free iron from the surface and encourage the formation of a more robust chromium-rich oxide layer. This process is distinct from applying a coating, as the passive layer is formed from the base metal itself.

UNESCO Nomenclature: 3314
- Science des matériaux

Taper

Procédé 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 corrosion resistance (chromium oxide layer)
  • biocompatibilité du titane dans les implants médicaux (couche de dioxyde de titane)
  • anodisation de l'aluminium pour la protection et la couleur
  • protection des plaquettes de silicium en microélectronique

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

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Lié à : passivation, film passif, résistance à la corrosion, acier inoxydable, oxyde de chrome, titane, anodisation, science des surfaces.

Contexte historique

Passivation

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

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

Inventions, innovations et principes techniques connexes

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