Σχηματισμός Παθητικοποίησης Μετάλλου και Πάχος Παθητικοποίησης Φιλμ

Η παθητικοποίηση ορίζεται ως ο σχηματισμός ενός πολύ λεπτού προστατευτικού στρώματος στην επιφάνεια ενός μεταλλικού υλικού υπό οξειδωτικές συνθήκες, που επιτυγχάνεται με ισχυρή ανοδική πόλωση, για την αναστολή της διάβρωσης.Ορισμένα μέταλλα ή κράματα αναπτύσσουν ένα απλό ανασταλτικό στρώμα στο δυναμικό ενεργοποίησης ή υπό ασθενή ανοδική πόλωση, μειώνοντας έτσι τον ρυθμό διάβρωσης.Σύμφωνα με τον ορισμό της παθητικοποίησης, αυτή η κατάσταση δεν εμπίπτει στην παθητικοποίηση.

Η δομή του φιλμ παθητικοποίησης είναι εξαιρετικά λεπτή, με μέτρηση πάχους που κυμαίνεται από 1 έως 10 νανόμετρα.Η ανίχνευση υδρογόνου στο λεπτό φιλμ παθητικοποίησης δείχνει ότι το φιλμ παθητικοποίησης μπορεί να είναι υδροξείδιο ή ένυδρο.Ο σίδηρος (Fe) είναι δύσκολο να σχηματιστεί ένα φιλμ παθητικοποίησης υπό κανονικές συνθήκες διάβρωσης.εμφανίζεται μόνο σε περιβάλλοντα υψηλής οξείδωσης και υπό ανοδική πόλωση σε υψηλά δυναμικά.Αντίθετα, το χρώμιο (Cr) μπορεί να σχηματίσει ένα πολύ σταθερό, πυκνό και προστατευτικό φιλμ παθητικοποίησης ακόμη και σε περιβάλλοντα ήπιας οξείδωσης.Στα κράματα με βάση το σίδηρο που περιέχουν χρώμιο, όταν η περιεκτικότητα σε χρώμιο υπερβαίνει το 12%, ονομάζεται ανοξείδωτος χάλυβας.Ο ανοξείδωτος χάλυβας μπορεί να διατηρήσει μια παθητικοποιημένη κατάσταση στα περισσότερα υδατικά διαλύματα που περιέχουν ίχνη αέρα.Το νικέλιο (Ni), σε σύγκριση με το σίδηρο, όχι μόνο έχει καλύτερες μηχανικές ιδιότητες (συμπεριλαμβανομένης της αντοχής σε υψηλές θερμοκρασίες), αλλά παρουσιάζει επίσης εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και στα δύο μη οξειδωτικά

Σχηματισμός Παθητικοποίησης Μετάλλου και Πάχος Παθητικοποίησης Φιλμ

Η παθητικοποίηση ορίζεται ως ο σχηματισμός ενός πολύ λεπτού προστατευτικού στρώματος στην επιφάνεια ενός μεταλλικού υλικού υπό οξειδωτικές συνθήκες, που επιτυγχάνεται με ισχυρή ανοδική πόλωση, για την αναστολή της διάβρωσης.Ορισμένα μέταλλα ή κράματα αναπτύσσουν ένα απλό ανασταλτικό στρώμα στο δυναμικό ενεργοποίησης ή υπό ασθενή ανοδική πόλωση, μειώνοντας έτσι τον ρυθμό διάβρωσης.Σύμφωνα με τον ορισμό της παθητικοποίησης, αυτή η κατάσταση δεν εμπίπτει στην παθητικοποίηση.

Η δομή του φιλμ παθητικοποίησης είναι εξαιρετικά λεπτή, με μέτρηση πάχους που κυμαίνεται από 1 έως 10 νανόμετρα.Η ανίχνευση υδρογόνου στο λεπτό φιλμ παθητικοποίησης δείχνει ότι το φιλμ παθητικοποίησης μπορεί να είναι υδροξείδιο ή ένυδρο.Ο σίδηρος (Fe) είναι δύσκολο να σχηματίσει ένα φιλμ παθητικοποίησης υπό κανονικές συνθήκες διάβρωσης.εμφανίζεται μόνο σε περιβάλλοντα υψηλής οξείδωσης και υπό ανοδική πόλωση σε υψηλά δυναμικά.Αντίθετα, το χρώμιο (Cr) μπορεί να σχηματίσει ένα πολύ σταθερό, πυκνό και προστατευτικό φιλμ παθητικοποίησης ακόμη και σε περιβάλλοντα ήπιας οξείδωσης.Στα κράματα με βάση το σίδηρο που περιέχουν χρώμιο, όταν η περιεκτικότητα σε χρώμιο υπερβαίνει το 12%, ονομάζεται ανοξείδωτος χάλυβας.Ο ανοξείδωτος χάλυβας μπορεί να διατηρήσει μια παθητικοποιημένη κατάσταση στα περισσότερα υδατικά διαλύματα που περιέχουν ίχνη αέρα.Το νικέλιο (Ni), σε σύγκριση με το σίδηρο, όχι μόνο έχει καλύτερες μηχανικές ιδιότητες (συμπεριλαμβανομένης της αντοχής σε υψηλές θερμοκρασίες), αλλά παρουσιάζει επίσης εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση τόσο σε μη οξειδωτικά όσο και σε οξειδωτικά περιβάλλοντα.Όταν η περιεκτικότητα σε νικέλιο στο σίδηρο υπερβαίνει το 8%, σταθεροποιεί την κεντροκεντρική κυβική δομή του ωστενίτη, ενισχύοντας περαιτέρω την ικανότητα παθητικοποίησης και βελτιώνοντας την προστασία από τη διάβρωση.Ως εκ τούτου, το χρώμιο και το νικέλιο είναι ζωτικής σημασίας στοιχεία κράματος σε χάλυβα και οξειδωτικά περιβάλλοντα.Όταν η περιεκτικότητα σε νικέλιο στο σίδηρο υπερβαίνει το 8%, σταθεροποιεί την κεντροκεντρική κυβική δομή του ωστενίτη, ενισχύοντας περαιτέρω την ικανότητα παθητικοποίησης και βελτιώνοντας την προστασία από τη διάβρωση.Ως εκ τούτου, το χρώμιο και το νικέλιο είναι κρίσιμα στοιχεία κραμάτων στον χάλυβα.