Passivierung

Passivierung bezeichnet die Bildung einer passiven Schicht auf einer Oberfläche, die deren Reaktivität verringert. In der Korrosions- und Werkstofftechnik dient Passivierung dem Schutz gegen Korrosion, indem der Kontakt der Oberfläche mit aggressiven Medien wie Sauerstoff, Wasser oder Chloriden eingeschränkt wird.

Der zugrunde liegende Mechanismus besteht darin, dass eine dünne, dichte Oxid- oder Polyschichte entsteht, die Diffusion von Korrosionsmitteln verhindert. Bei vielen Metallen, insbesondere Edelstahl, bildet sich eine chromreiche Oxidschicht (im Allgemeinen Cr2O3), die selbstheilend wirken kann, wenn die Schicht beschädigt wird. Die Bildung der Passivschicht hängt von Legierung, Umweltbedingungen, pH-Wert und Temperatur ab; ein ausreichender Chromgehalt ist ein wichtiger Faktor für Edelstahl.

Verfahren der Passivierung umfassen chemische und elektrochemische Ansätze. Chemische Passivierung nutzt oxidierende Bäder, oft auf Säurebasis (z. B. Salpetersäure oder citratbasierte Lösungen), gefolgt von gründlichem Spülen und Trocknen. Elektropolische Passivierung kann zusätzlich helfen, eine gleichmäßigere Schicht zu erzeug. Bei Aluminium, Titan und verwandten Werkstoffen entstehen oft natürliche oder angepasste Oxidschichten; in der Halbleitertechnik dienen SiO2- oder Si3N4-Schichten als passivierende Schutzschichten.

Anwendungen finden sich vor allem in Edelstahlkonstruktionen, der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau, in der Medizintechnik und bei Bauwerkstoffen. Passivierung ist kein endgültiger, unbeeinflussbarer Schutz; mechanische Beschädigung, corrosive Medien oder hohe Chloridbelastung können die Schicht durchbrechen. Daher ist eine regelmäßige Inspektion, Reinigung und gegebenenfalls eine erneute Passivierung sinnvoll.