Oxidréteg

Az oxidréteg olyan kémiai vegyületből álló réteg, amely egy anyag felületén oxigénnel vagy más oxidálószerrel való reakció eredményeként képződik. Lehet természetes vagy mesterségesen létrehozott, például oxidációs vagy anodizált réteg.

A képződés általában oxidáció útján történik, és a növekedését gyakran diffúzió korlátozza. A vastagság növekedése gyakran parabolikus, mivel a diffúziós korlát lassítja a további reakciót. A Pilling–Bedworth arány megmutatja, hogy a keletkező oxid mennyire illeszkedik a felülethez: a túl nagy vagy túl tömör oxid általában nem ad hosszú távú védelmet, míg a megfelelő arányú réteg védő lehet.

Típusai közé tartozik a natív oxidréteg, amely a felületen természetesen képződik, és lehet vékony; a termikus vagy anodizált oxid, amelyet szándékosan növesztenek és gyakran sűrű, ellenálló réteg; valamint a védő oxid, amely a további oxidációtól véd.

Példák: az alumíniumon kialakuló Al2O3-passzív réteg jelentősen csökkenti a korróziót; acéloknál előfordulhat vas- vagy Cr2O3-ot tartalmazó réteg segíti a korrózióállóságot; a szilíciumnál pedig az SiO2 vastag dieliktromos rétegként szolgál a félvezető eszközökben.

Jelentőségét a korrózióvédelmen túl a felületi tulajdonságok és a dielektromos tulajdonságok határozzák meg, ezért gyakran célzottan tervezik és mérik az oxidrétegek vastagságát és szerkezetét. Méréseire például ellipszometria, SRXRF, XPS vagy elektronmikroszkópia használható.