Passivation (chimie)

Aluminiummodifier

l’Aluminium forme naturellement une mince couche superficielle d’oxyde d’aluminium au contact de l’oxygène dans l’atmosphère par un processus appelé oxydation, qui crée une barrière physique à la corrosion ou à une oxydation supplémentaire dans de nombreux environnements. Cependant, certains alliages d’aluminium ne forment pas bien la couche d’oxyde et ne sont donc pas protégés contre la corrosion. Il existe des méthodes pour améliorer la formation de la couche d’oxyde pour certains alliages., Par exemple, avant de stocker le peroxyde d’hydrogène dans un récipient en aluminium, le récipient peut être passivé en le rinçant avec une solution diluée d’acide nitrique et de peroxyde en alternance avec de l’eau désionisée. Le mélange d’acide nitrique et de peroxyde oxyde et dissout toutes les impuretés sur la surface interne du récipient, et l’eau désionisée rince l’acide et les impuretés oxydées.

Généralement, il y a deux manières principales de passiver les alliages d’aluminium (sans compter l’électrodéposition, la peinture, et d’autres revêtements de barrière): le revêtement de conversion de chromate et l’anodisation., L’Alclading, qui lie métallurgiquement des couches minces d’aluminium pur ou d’alliage à un alliage d’aluminium de base différent, n’est pas strictement une passivation de l’alliage de base. Cependant, la couche d’aluminium plaquée est conçue pour développer spontanément la couche d’oxyde et ainsi protéger l’alliage de base.

Le revêtement de conversion de Chromate convertit l’aluminium extérieur en un revêtement en aluminium de chromate dans la gamme de 0,00001–0,00004 pouces (250-1,000 nanomètre) d’épaisseur. Les revêtements de conversion de chromate d’Aluminium sont de structure amorphe avec une composition de type gel hydratée avec de l’eau., La conversion de Chromate est un moyen courant de passiver non seulement l’aluminium, mais aussi le zinc, le cadmium, le cuivre, l’argent, le magnésium et les alliages d’étain.

L’anodisation est un processus électrolytique qui forme une couche d’oxyde plus épaisse. Le anodique revêtement est constitué d’oxyde d’aluminium hydraté et est considéré comme résistant à la corrosion et à l’abrasion. Cette finition est plus robuste que les autres processus et fournit également une isolation électrique, ce que les deux autres processus peuvent ne pas faire.,

matériaux Ferreuxmodifier

Les matériaux ferreux, y compris l’acier, peuvent être quelque peu protégés en favorisant l’oxydation (« rouille »), puis en convertissant l’oxydation en métalophosphate en utilisant de l’acide phosphorique et en plus protégés par un revêtement de surface. Comme la surface non revêtue est soluble dans l’eau, une méthode préférée consiste à former des composés de manganèse ou de zinc par un processus communément appelé parkérisation ou conversion de phosphate. Les revêtements de conversion électrochimique plus anciens, moins efficaces mais chimiquement similaires comprenaient l’oxydation noire, historiquement connue sous le nom de bleuissement ou brunissement., L’acier ordinaire forme une couche passivante dans les environnements alcalins, comme le fait la barre d’armature dans le béton.

Inoxydable steelEdit

le raccord sur La gauche n’a pas été passivé, le raccord sur le droit a été mis en pause.

Les aciers inoxydables sont résistants à la corrosion, mais ils ne sont pas complètement imperméables à la rouille., Un mode courant de corrosion dans les aciers résistants à la corrosion est lorsque de petites taches sur la surface commencent à rouiller parce que les limites de grain ou les morceaux incorporés de corps étrangers (tels que les copeaux de broyage) permettent aux molécules d’eau d’oxyder une partie du fer dans ces taches malgré le chrome d’alliage. Ceci est appelé le rouging. Certaines nuances d’acier inoxydable sont particulièrement résistantes au rouging; les pièces fabriquées à partir de celles-ci peuvent donc renoncer à toute étape de passivation, en fonction des décisions d’ingénierie.,

Les étapes suivantes sont communes à toutes les spécifications et types: avant la passivation, L’objet doit être nettoyé de tout contaminant et doit généralement subir un test de validation pour prouver que la surface est « propre ». »L’objet est ensuite placé dans un bain de passivation acide qui répond aux exigences de température et de produit chimique de la méthode et du type spécifiés entre le client et le fournisseur. (Les températures peuvent varier d’ambiant à 60 degrés C, ou 140 degrés F, tandis que les temps de passivation minimum sont généralement de 20 à 30 minutes)., Les pièces sont neutralisées à l’aide d’un bain d’hydroxyde de sodium aqueux, puis rincées à l’eau propre et séchées. La surface passive est validée à l’aide d’humidité, de température élevée, d’un agent de rouille (brouillard salin) ou d’une combinaison des trois. Cependant, des procédés de passivation exclusifs existent pour l’acier inoxydable martensitique, qui est difficile à passiver, car des discontinuités microscopiques peuvent se former à la surface d’une pièce usinée pendant la passivation dans un bain d’acide nitrique typique., Le processus de passivation élimine le fer exogène, crée/restaure une couche d’oxyde passive qui empêche une oxydation supplémentaire (rouille) et nettoie les parties de la saleté, du tartre ou d’autres composés générés par le soudage (par exemple, les oxydes).

les processus de Passivation sont généralement contrôlés par les normes de l’industrie, les plus répandues étant AUJOURD’hui ASTM A 967 et AMS 2700. Ces normes industrielles énumèrent généralement plusieurs processus de passivation qui peuvent être utilisés, le choix de la méthode spécifique étant laissé au client et au fournisseur., La « méthode » est soit un bain de passivation à base d’acide nitrique, soit un bain à base d’acide citrique, ces acides éliminent le fer de surface et la rouille, tout en épargnant le chrome. Les différents « types » énumérés sous chaque méthode se réfèrent aux différences de température et de concentration du bain d’acide. Le dichromate de Sodium est souvent nécessaire comme additif pour oxyder le chrome dans certains « types » de bains d’acide nitrique, mais ce produit chimique est hautement toxique., Avec l’acide citrique, il suffit de rincer et de sécher la pièce et de laisser l’air l’oxyder, ou dans certains cas l’application d’autres produits chimiques, pour effectuer la passivation de la surface.

Il n’est pas rare que certains fabricants aérospatiaux aient des lignes directrices et des règlements supplémentaires lorsqu’ils passivent leurs produits qui dépassent la norme nationale. Souvent, ces exigences seront mises en cascade à L’aide de Nadcap ou d’un autre système d’accréditation. Diverses méthodes d’essai sont disponibles pour déterminer la passivation (ou état passif) de l’acier inoxydable., Les méthodes les plus courantes pour valider la passivité d’une pièce sont une combinaison d’humidité élevée et de chaleur pendant une période de temps, destinée à induire la rouille. Les testeurs électrochimiques peuvent également être utilisés pour vérifier commercialement la passivation.

NickelEdit

Le Nickel peut être utilisé pour manipuler le fluor élémentaire, en raison de la formation d’une couche de passivation de fluorure de nickel. Ce fait est utile dans les applications de traitement de l’eau et de traitement des eaux usées.,

SiliconEdit

dans le domaine de la microélectronique et du photovoltaïque, la passivation de surface est généralement mise en œuvre par oxydation en un revêtement de dioxyde de silicium. L’effet de la passivation sur l’efficacité des cellules solaires varie de 3 à 7%. La Passivation s’effectue par oxydation thermique à 1000 °C. La résistivité de surface est élevée, > 100 Ωcm.

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