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निष्क्रियता

1850
  • Christian Friedrich Schönbein
Materials scientist performing passivation on stainless steel samples in a lab.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

पैसिवेशन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा कोई पदार्थ "निष्क्रिय" हो जाता है, जिसका अर्थ है कि वह संक्षारण जैसे पर्यावरणीय कारकों से कम प्रभावित होता है। इसमें एक बहुत पतली, अक्रियाशील सतह का स्वतः निर्माण शामिल होता है। फिल्म यह एक अवरोधक के रूप में कार्य करता है, जो मुख्य सामग्री को आगे के आक्रमण से बचाता है। यह परत आमतौर पर कुछ नैनोमीटर मोटी ऑक्साइड या नाइट्राइड की परत होती है।

निष्क्रियता की प्रक्रिया विद्युतरासायनिक होती है। जब क्रोमियम, एल्युमीनियम या जैसी प्रतिक्रियाशील धातु टाइटेनियम जब धातु किसी ऑक्सीकरणकारी वातावरण (जैसे हवा या कुछ अम्ल) के संपर्क में आती है, तो उसकी सतह तेजी से ऑक्सीकृत हो जाती है। यदि परिणामी धातु ऑक्साइड स्थिर, सघन, छिद्रहीन और धातु की सतह से अच्छी तरह चिपकी हुई हो, तो यह एक सुरक्षात्मक निष्क्रिय परत बनाती है। यह परत अत्यंत पतली होती है, अक्सर केवल 1-3 नैनोमीटर, लेकिन यह धातु और संक्षारक वातावरण के बीच सीधे संपर्क को रोककर संक्षारण की दर को काफी धीमा करने के लिए पर्याप्त होती है।

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.

निष्क्रियता एक प्राकृतिक प्रक्रिया हो सकती है या इसे रासायनिक उपचारों के माध्यम से कृत्रिम रूप से बढ़ाया जा सकता है, जैसे कि स्टेनलेस स्टील को नाइट्रिक या साइट्रिक एसिड में डुबोकर सतह से मुक्त लोहे को हटाना और अधिक मजबूत क्रोमियम-समृद्ध ऑक्साइड परत के निर्माण को प्रोत्साहित करना। यह प्रक्रिया कोटिंग लगाने से भिन्न है, क्योंकि निष्क्रिय परत मूल धातु से ही बनती है।

UNESCO Nomenclature: 3314
सामग्री विज्ञान

Type

रासायनिक प्रक्रिया

व्यवधान

मूलभूत

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • क्रोमियम और एल्युमीनियम जैसी प्रतिक्रियाशील धातुओं की खोज
  • विशिष्ट अम्लों में संक्षारण का प्रतिरोध करने वाली धातुओं के प्रारंभिक अवलोकन
  • विद्युत रासायनिक सिद्धांतों का विकास

आवेदन

  • stainless steel’s corrosion resistance (chromium oxide layer)
  • titanium’s biocompatibility में चिकित्सा प्रत्यारोपण (titanium dioxide layer)
  • सुरक्षा और रंग के लिए एल्युमीनियम की एनोडाइजिंग
  • माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स में सिलिकॉन वेफर्स की सुरक्षा करना

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • ऑक्सीकरण एजेंटों के माइक्रो कैप्सूल युक्त स्व-उपचार करने वाली निष्क्रिय परतें
  • nanostructured passive films with enhanced resistance to chloride pitting
  • चिकित्सा प्रत्यारोपणों पर जैवसक्रिय निष्क्रिय परतें जो अस्थि एकीकरण को बढ़ावा देती हैं
  • photo-catalytic passive films (e.g., tio2) for आत्म-सफाई surfaces
  • स्मार्ट कोटिंग्स जो क्षति के जवाब में विद्युत रासायनिक रूप से निष्क्रियता उत्पन्न कर सकती हैं
  • अत्यधिक कठिन वातावरण में उच्च-एंट्रॉपी मिश्र धातुओं के लिए निष्क्रियकरण तकनीकें
  • लेजर आधारित सतह उपचारों द्वारा अत्यधिक स्थिर और मोटी निष्क्रिय परतें बनाना
  • अगली पीढ़ी की बैटरियों में धातु घटकों का निष्क्रियकरण करके चक्रीय जीवन को बढ़ाया जा सकता है।
Related to: passivation, passive film, संक्षारण प्रतिरोध, stainless steel, chromium oxide, titanium, anodizing, surface science.

ऐतिहासिक संदर्भ

निष्क्रियता

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

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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