compoundlaagje

Een compoundlaagje is een dunne laag van een chemische verbinding die ontstaat op het oppervlak van een materiaal door interactie met de omgeving, bijvoorbeeld bij oxidatie, corrosie of diffusieprocessen. De laag ligt meestal tegen de grens tussen het oorspronkelijke substraat en de gevormde reactieproducten en kan uit één of meerdere fasen bestaan met een specifieke samenstelling.

Ontstaan en kenmerken: Bij hoge temperatuur of onder elektrochemische omstandigheden diffunderen ionen langs en door de grens tussen substraat en oxide. Deze fluxen kunnen reacties veroorzaken die een nieuw, distinctief fase vormen ter plaatse van die grens. Het resultaat is een relatief compacte, vaak dichtere en minder poreuze laag dan de buitenliggende schaal. De compoundlaag vormt zo de interne laag, terwijl de overliggende porieuze schaal de externe laag blijft.

Eigenschappen en betekenis: Een compoundlaag kan de chemische en mechanische stabiliteit van een systeem beïnvloeden. Doorgaans is zo’n laag dichter en minder doorlaatbaar dan de buitenlaag, waardoor verdere diffusie en oxidatie vertraagd kunnen worden. In sommige gevallen is de laag bros of poreus, wat de beschermende werking kan verminderen. De aanwezigheid van een goede compoundlaag draagt vaak bij aan de hechting en de algehele duurzaamheid van coatings of het onderliggende materiaal.

Voorbeelden: Bij staaloxidatie kan een Fe3O4-laag als compoundlaag ontstaan tussen het metaal en de daarop gevormde Fe2O3-schaal. Bij legeringen met chromium of aluminium kunnen Cr2O3- of Al2O3-achtige compoundlagen ontstaan die oxidatie aanzienlijk vertragen. In keramische systemen kunnen diverse oxide- of spinelfasen als compoundlaag optreden.

Onderzoek en toepassing: Het herkennen en karakteriseren van een compoundlaag gebeurt met microscopie, röntgendiffractie en lokale elementenanalyse, en is van belang voor het beoordelen van corrosiegevaar, adhesie van coatings en lange-termijnstabiliteit van materialen.