Passiveringslag

Passiveringslag, eller passivationsskikt, är ett tunt, fast oxidskikt som bildas på vissa metaller när ytan exponeras för oxidationsmiljöer. På rostfria stål dominerar en kromoxidfilm som binder tätt till metallen och fungerar som en barriär mot korrosion. Även aluminium och titan bildar sina egna stabila skyddsskikt (aluminiumoxid respektive titandioxid). Skiktet är mycket tunt, oftast några nanometer upp till några tiotal nanometer, men det är tillräckligt tätt och tåligt för att förhindra snabb korrosion.

Skiktet uppstår spontant i normala oxidationsmiljöer, särskilt när krominnehållet i legeringen är tillräckligt högt. För att förstärka passiviteten kan ytan behandlas kemiskt i så kallade passiveringbad, exempelvis med oxiderande lösningar av nitrik- eller citronsyra. Efter sådan behandling bildas en stabil, skyddande kromoxidfilm som förbättrar korrosionsmotståndet.

Funktionen är att begränsa diffusion av joner och syre mellan metallen och omgivningen, vilket minskar elektrokemisk reaktion och därmed korrosion. Passiveringslagret är självhelande: om skiktet skadas i begränsad omfattning kan omgivningen återbilda det, så länge krominnehållet och oxidationsmiljön finns kvar. Skikten kan påverkas av mekaniskt slitage, kloridrika lösningar eller mycket sura/basiska miljöer som kan leda till lokalt brytande av passiviteten och pitting.

Praktiskt används passiveringslag för att förbättra livslängden hos rostfria stålprodukter, kemisk industriutrustning, medicintekniska delar och flygplanskomponenter. Utvärdering av passivation sker genom elektrokemiska tester eller ytanalyser.