Pasivación (química)

Aluminioeditar

El aluminio forma naturalmente una capa superficial delgada de óxido de aluminio en contacto con el oxígeno en la atmósfera a través de un proceso llamado oxidación, que crea una barrera física a la corrosión u oxidación adicional en muchos entornos. Sin embargo, algunas aleaciones de aluminio no forman bien la capa de óxido y, por lo tanto, no están protegidas contra la corrosión. Hay métodos para mejorar la formación de la capa de óxido para ciertas aleaciones., Por ejemplo, antes de almacenar el peróxido de hidrógeno en un recipiente de aluminio, el recipiente se puede pasivar enjuagándolo con una solución diluida de ácido nítrico y peróxido alternando con agua desionizada. La mezcla de ácido nítrico y peróxido oxida y disuelve cualquier impureza en la superficie interna del recipiente, y el agua desionizada enjuaga el ácido y las impurezas oxidadas.

generalmente, hay dos formas principales de pasivar las aleaciones de aluminio (sin contar el chapado, la pintura y otros recubrimientos de barrera): recubrimiento de conversión de cromato y anodizado., Alclading, que metalúrgicamente une capas delgadas de aluminio puro o aleación a diferentes aleaciones de aluminio base, no es estrictamente pasivación de la aleación base. Sin embargo, la capa de aluminio revestida está diseñada para desarrollar espontáneamente la capa de óxido y proteger así la aleación base.

El recubrimiento de conversión de cromato convierte la superficie de aluminio en un recubrimiento de cromato de aluminio en el rango de 0.00001–0.00004 pulgadas (250-1,000 nm) de espesor. Los recubrimientos de conversión de cromato de aluminio tienen una estructura amorfa con una composición similar a un gel hidratado con agua., La conversión de cromato es una forma común de pasivar no solo el aluminio, sino también las aleaciones de zinc, cadmio, cobre, plata, magnesio y estaño.

El anodizado es un proceso electrolítico que forma una capa de óxido más gruesa. El revestimiento anódico consiste en óxido de aluminio hidratado y se considera resistente a la corrosión y la abrasión. Este acabado es más robusto que los otros procesos y también proporciona aislamiento eléctrico, que los otros dos procesos no pueden.,

materiales Ferroseditar

Los materiales ferrosos, incluido el acero, pueden estar protegidos de alguna manera promoviendo la oxidación («óxido») y luego convirtiendo la oxidación en un metalofosfato mediante el uso de ácido fosfórico y protegido aún más por un recubrimiento superficial. Como la superficie no recubierta es soluble en agua, un método preferido es formar compuestos de manganeso o zinc por un proceso comúnmente conocido como parkerizing o conversión de fosfato. Los recubrimientos de conversión electroquímica más antiguos, menos efectivos pero químicamente similares incluían la oxidación negra, históricamente conocida como azulado o parduzco., El acero ordinario forma una capa pasivante en ambientes alcalinos, como lo hace la barra de refuerzo en concreto.

acero Inoxidable steelEdit

El accesorio de la izquierda no se ha apaciguado, el montaje de la derecha ha sido pasivado.

aceros Inoxidables resistentes a la corrosión, pero no son completamente impermeables a la oxidación., Un modo común de corrosión en aceros resistentes a la corrosión es cuando las pequeñas manchas en la superficie comienzan a oxidarse porque los límites del grano o los bits incrustados de materia extraña (como las virutas de molienda) permiten que las moléculas de agua oxiden parte del hierro en esas manchas a pesar del cromo de aleación. Esto se llama rouging. Algunos grados de acero inoxidable son especialmente resistentes al rouging; por lo tanto, las piezas fabricadas con ellos pueden renunciar a cualquier paso de pasivación, dependiendo de las decisiones de ingeniería.,

comunes entre todas las diferentes especificaciones y tipos son los siguientes pasos: antes de la pasivación, el objeto debe limpiarse de cualquier contaminante y generalmente debe someterse a una prueba de validación para demostrar que la superficie está ‘limpia.»El objeto se coloca luego en un baño de pasivación ácida que cumple con los requisitos de temperatura y químicos del método y tipo especificados entre el cliente y el proveedor. (Las temperaturas pueden variar de ambiente a 60 grados C, o 140 grados F, mientras que los tiempos mínimos de pasivación son generalmente de 20 a 30 minutos)., Las partes se neutralizan utilizando un baño de hidróxido de sodio acuoso, luego se enjuagan con agua limpia y se secan. La superficie pasiva se valida utilizando humedad, temperatura elevada, un agente oxidante (niebla salina) o alguna combinación de los tres. Sin embargo, existen procesos de pasivación patentados para el acero inoxidable martensítico, que es difícil de pasivar, ya que se pueden formar discontinuidades microscópicas en la superficie de una pieza mecanizada durante la pasivación en un baño de ácido nítrico típico., El proceso de pasivación elimina el hierro exógeno, crea / restaura una capa de óxido pasiva que evita una mayor oxidación (óxido) y limpia las partes de suciedad, incrustaciones u otros compuestos generados por soldadura (por ejemplo, óxidos).

los procesos de pasivación generalmente están controlados por los estándares de la industria, los más prevalentes entre ellos hoy en día son ASTM A 967 y AMS 2700. Estos estándares de la industria generalmente enumeran varios procesos de pasivación que se pueden usar, dejando la elección del método específico al cliente y al proveedor., El «método» es un baño de pasivación a base de ácido nítrico, o un baño a base de ácido cítrico, estos ácidos eliminan el hierro y el óxido de la superficie, mientras ahorran el cromo. Los diversos «tipos» enumerados en cada método se refieren a las diferencias en la temperatura y concentración del baño ácido. El dicromato de sodio a menudo se requiere como aditivo para oxidar el cromo en ciertos «tipos» de baños de ácido nítrico, sin embargo, este producto químico es altamente tóxico., Con el ácido cítrico, se utiliza simplemente enjuagar y secar la pieza y permitir que el aire la oxide, o en algunos casos la aplicación de otros productos químicos, para realizar la pasivación de la superficie.

no es raro que algunos fabricantes aeroespaciales tengan directrices y regulaciones adicionales al pasivar sus productos que exceden el estándar nacional. A menudo, estos requisitos se aplicarán en cascada utilizando Nadcap o algún otro sistema de acreditación. Varios métodos de prueba están disponibles para determinar la pasivación (o estado pasivo) del acero inoxidable., Los métodos más comunes para validar la pasividad de una pieza es alguna combinación de alta humedad y calor durante un período de tiempo, destinada a inducir la oxidación. Los probadores electroquímicos también se pueden utilizar para verificar comercialmente la pasivación.

NickelEdit

El níquel se puede utilizar para manipular flúor elemental, debido a la formación de una capa de pasivación de fluoruro de níquel. Este hecho es útil en aplicaciones de tratamiento de agua y tratamiento de aguas residuales.,

SiliconEdit

en el área de microelectrónica y fotovoltaica, la pasivación de la superficie generalmente se implementa por oxidación a un recubrimiento de dióxido de silicio. El efecto de la pasivación en la eficiencia de las células solares oscila entre el 3-7%. La pasivación se efectúa por oxidación térmica a 1000 ° C. La resistividad de la superficie es alta, > 100 Ωcm.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *