Passivoitumisen

Passivoituminen (passivaatio) viittaa prosessiin, jossa metallin tai muun materiaalin pinnalle muodostuu ohut, tiukasti adheroitu ja mahdollisesti itsemätsivä suojaava kerros, joka vähentää pinnan reaktiivisuutta ja hidastaa korroosiota tai hapettumista. Passiivinen tila voi olla pysyvä tai osittain palautuva, ja sitä syntyy erityisesti kun materiaali altistuu ympäristöille, joissa muodostuu vakaata oksidi- tai hydroksidikerrosta.

Mekanismi perustuu yleisesti pinnan kemialliseen tai elektrokemialliseen reaktioon ympäristön kanssa. Esimerkiksi teräksissä kromin muodostama oksidikerros (Cr2O3) parantaa kestävyyttä. Kerroksen laatu ja paksuus sekä sen kyky korjaantua rikkoutumisen jälkeen ovat keskeisiä tekijöitä passivaatiossa. Kerroksen epäjatkuvuudet voivat johtaa paikalliseen korroosioon, kuten reaktioita, jotka aiheuttavat piikkiä (pitting) tai syöksyryhmiä (crevice corrosion).

Lajit ja materiaalit vaihtelevat. Teräksessä, alumiinissa ja titaanissa passivaatio on yleistä ympäristöissä, joissa on happea ja väkevää happamuutta tai emästä, mutta erityisen tärkeää se on kestävyydessä syövyttävissä ympäristöissä. Puolijohteissa passivaatio viittaa pinnan tila- ja reunapinnojen käsittelyyn, jolla vähennetään defect-tilausten vaikutuksia ja parannetaan elektroniikan luotettavuutta.

Tapahtumien hallinta ja rakentaminen: passivaatio voidaan indusoida kemiallisesti (esim. hapotettu tai oksidikerroksen muodostava faasi) tai elektrochemisesti (passivointi-electrolyytissä). Yleisiä iskuja ovat nitric- tai sitruunahappopohjaiset passivointi- ja elektrolyyttiset prosessit sekä tarkoituksellinen anodisointi.

Käyttökohteet ja rajoitukset: passiivaatio parantaa korroosionkestävyyttä rakennus-, auto- ja kemianteollisuudessa sekä lääketieteellisten implanttien pinnassa. Kerroksen stabiilisuus voi kuitenkin heikentyä aggressiivisissa ympäristöissä (kliori-, kloridi-ioneissa) tai mekaanisen vaurion kautta. Passivaatio mitataan usein potentiaalin ja korroosiovirtojen kautta, sekä pitting- ja repaantumiskestävyyden arvioinneilla.