Passivação
1850
- Christian Friedrich Schönbein
A passivação é o processo pelo qual um material se torna "passivo", ou seja, menos afetado por fatores ambientais como a corrosão. Envolve a formação espontânea de uma superfície muito fina e não reativa. filme que atua como uma barreira, protegendo o material principal de ataques adicionais. Essa película é tipicamente uma camada de óxido ou nitreto, com alguns nanômetros de espessura.
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.
A estabilidade dessa película passiva depende do ambiente, particularmente do pH e da presença de certos íons, como os cloretos. Por exemplo, a camada de óxido de cromo (Cr₂O₃) no aço inoxidável é altamente eficaz em muitos ambientes, mas pode ser localmente degradada por íons cloreto, levando à corrosão por pite. A degradação e a reformação dessa camada passiva são processos dinâmicos. Se a película for arranhada ou danificada mecanicamente, o metal exposto geralmente se repassiva quase instantaneamente, uma propriedade conhecida como autorreparação.
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
Ciência dos materiais
Precursores
- Descoberta de metais reativos como o cromo e o alumínio.
- Observações iniciais de metais resistindo à corrosão em ácidos específicos
- Desenvolvimento de teorias eletroquímicas
Aplicações
- stainless steel’s corrosion resistance (chromium oxide layer)
- Biocompatibilidade do titânio em implantes médicos (camada de dióxido de titânio)
- Anodização do alumínio para proteção e coloração.
- Proteção de wafers de silício em microeletrônica
Ideias de Inovação Potencial
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Relacionado a: passivação, película passiva, resistência à corrosão, aço inoxidável, óxido de cromo, titânio, anodização, ciência de superfícies.