passivaatiossa

Passivaatiossa tarkoitetaan tilaa, jossa materiaalin pinnan reaktiivisuus on merkittävästi alentunut passivoivan kerroksen muodostumisen tai säilymisen seurauksena. Tämä kerros on tyypillisesti ohuen ohut, mutta tiiviisti kiinnittynyt ja kemiallisesti inertti tai vähemmän reaktiivinen.

Usein passivointi viittaa metallien pinnan suojaamiseen. Esimerkiksi ruostumattoman teräksen, alumiinin ja joidenkin muiden metallien pinnalle muodostuu oksidikerros, joka ei syövy helposti ja joka hidastaa hapen ja kosteuden aiheuttamaa korroosiota. Kerros voi olla itseparantuva: naarmuuntuneelta alueelta uusi passiivikerros voi muodostua takaisin. Passivointi on sekä pinnanlaatuun että ympäristöön liittyvä prosessi, ja sen onnistuminen riippuu sekä materiaalista että käsittelymenetelmistä.

Käytännön passivointimenetelmät ja -tilanteet ovat moninaisia. Kemiallisessa passivoinnissa aineita käytetään poissulkemaan epäaktiiviset metalliseokset sekä muodostamaan kiinnittyvä oksidikerros; yleisiä antureita ovat happopohjaiset ratkaisut, kuten nitri- tai sitruunahappopohjaiset liuokset, jotka poistavat epäaktiivisia epäpuhtauksia ja edistävät passiivikerroksen muodostumista. Elektrolyyttinen passivointi käyttää sähköä tämän kerroksen muodostamisen nopeuttamiseen. Lämpöoksidaatio tai elektrolyyttisiä kuorikerroksia voidaan käyttää myös erilaisten materiaalien pintapeitraan.

Passivaatio on yleistä myös puolijohteissa. Siinä pinnan epätoivottujen recombination-säteiden vähentämiseksi muodostetaan passivaatiokerros, usein oksidi- tai nitriidikerroksen avulla, mikä parantaa esimerkiksi aurinkokennojen tai mikrosirujen suorituskykyä.

Passivoinnilla on rajoituksia: kerros voi vaurioitua ulkoisesta rasituksesta, kemiallisesta ympäristöstä tai mekaanisesta kulumisesta. Laadunvarmistukseen käytetään standardoi- tunteja ja testejä, joiden avulla arvioidaan pitting-kestävyyttä, kerroksen eheyttä ja ympäristöominaisuuksia.