chromiumoxidelaag

Chromiumoxidelaag is een dunne oxidefilm die zich vormt op chromiumhoudende legeringen, zoals roestvrij staal, wanneer ze worden blootgesteld aan oxiderende omgevingen. De belangrijkste component is chroom(III)oxide (Cr2O3). Deze laag werkt als een passieve barrière die de onderliggende metalen korstvorming en verdere oxidatie beperkt.

Vorming en structuur

De oxidelaag ontstaat door oxidatie van chroom in het metaal. Door kristallijne diffusie groeit Cr2O3 aan en sluit de laag aderlijk af tegen de omgeving. De film is meestal dun en kan zichzelf herstellen: beschadiging veroorzaakt door mechanische of chemische factoren kan worden aangevuld wanneer er opnieuw zuurstof beschikbaar is.

Eigenschappen en functie

De chromiumoxidelaag is doorgaans dicht en stabiel, weinig poreus en chemisch inert. Door de barrier-eigenschappen vertraagt ze de corrosiesnelheid en vermindert ze de elektrochemische activiteit aan het oppervlak. De laag kan ultradun zijn, met diktes in de orde van nanometers, maar zijn chemische samenstelling blijft Cr3+-rijk.

Toepassingen en vormen

In roestvrij staal en andere chromiumhoudende legeringen levert de passieve Cr2O3-laag de hoofdreden van de uitstekende corrosiebestendigheid. Indien nodig kan een chromiumoxide coating kunstmatig worden gegroeid of aangebracht via verschillende coatingtechnieken, zoals sputteren of chemische/ fysische deposition, voor extra slijtvastigheid of specifieke omgevingsbestendigheid.

Beperkingen

De laag kan beschadigen door krassen, slijtage of extreme thermische cycli, waarna het onderliggende metaal weer kan corroderen als de beschadigde zone niet snel wordt hersteld. Bij zeer agressieve omgevingen kan de dikte en integriteit van de laag afnemen, wat de bescherming vermindert.