Wat passiveren voor soort bewerkingstechniek?

Binnen de techniek worden verschillende bewerkingen uitgevoerd. Er zijn bewerkingen die worden gebruikt om producten en werktuigen vorm te geven en te ontwikkelingen. Daarnaast zijn er ook bewerkingstechnieken die er voor moeten zorgen dat de gemaakte producten goed worden beschermd tegen bijvoorbeeld corrosie. Passiveren is één van deze bewerkingstechnieken. Passiveren wordt ook wel passivatie genoemd en is gericht op het herstellen van de passivatielaag. Deze laag biedt bescherming tegen corrosievorming. Deze bewerkingstechniek wordt meestal gedaan nadat men heeft gebeitst en gespoeld.

Passiveren van roestvast staal
Chroom is een bestandsdeel van de rvs-legering en zorgt er voor dat het materiaal een goede corrosiebescherming heeft. Rvs bevat minimaal 12% vrije chroom. Het chroom zorgt voor een zeer dunne beschermlaag tegen corrosie. Deze volledig afsluitende beschermlaag wordt ook wel oxidehuid genoemd.

Roestvast staal (rvs) en de oxidehuid rondom het rvs kan doormiddel van mechanische beschadiging en lasprocessen worden aantast. Vreemde metaaldeeltjes kunnen er door beschadiging voor zorgen dat roestvast staal niet meer roestvast is. De chroomoxidehuid van het rvs kan door beschadigen van ijzer (ferro) en ijzerlegeringen worden aangetast waardoor het rvs kan gaan roesten. Doormiddel van een beitsbehandeling worden de vreemde metaaldeeltjes verwijdert van het oppervlak van rvs.

Vervolgens gaat men roestvast staal passiveren door het rvs in een bad te doen met salpeterzuur. Hierdoor hersteld het laagje chroomoxide en keert de passieve toestand terug. Doordat de chroomoxidelaag op het rvs weer wordt hersteld is het staal weer roestvast geworden.

Staal kan men ook passiveren. Staal wordt doormiddel van citroenzuur behandeld. Citroenzuur is hierbij de passiveervloeistof. Door het passiveerproces van deze vloeistof wordt het materiaal zilvergrijs. Staal wordt doormiddel van passiveren behandelt zodat vliegroest wordt voorkomen.

Wat is een passiveringslaag en waarvoor dient deze?

De term passiveringslaag wordt onder andere gebruikt voor de wapening in gewapend beton. Deze wapening is vrijwel altijd gemaakt van staal, daarom spreekt men ook wel van betonstaal of betonstaalmatten. Betonstaal heeft een stoef oppervlakte en is roestig tenzij het gegalvaniseerd betonstaal is. Als betonstaal eenmaal op de juiste manier in beton is aangebracht roest de wapening niet verder. Als beton wel verder zou doorroesten zou de roestvorming er voor zorgen dat rondom het betonstaal druk wordt uitgeoefend op het beton. Roest kan er voor zorgen dat een te dunne betonlaag gaat barsten. Dit proces noemt men ook wel betonrot en is zeer schadelijk voor een fundament of constructie.

Betondekking
Betonstaal roest onder normale omstandigheden niet. Het roesten kan worden voorkomen door een minimale laag beton aan te brengen over de wapening. Dit wordt ook wel betondekking genoemd. De betondekking moet voorkomen dat er zuurstof en chloriden bij het wapeningstaal kunnen komen. Zuurstof en chloriden zorgen er voor dat er een roestproces kan plaatvinden rondom het betonstaal.

Passiveringslaag
Naast de betondekking is ook de passiveringslaag rondom het wapeningstaal een beschermlaag die er voor zorgt dat verdere corrosie van het wapeningsstaal wordt tegengegaan. De passiveringslaag is een laagje ijzeroxide en wordt ook wel hematiet (4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3 ) genoemd. Deze laag is zeer dun en de dikte daarvan bevindt zich in de nanometerschaal.

De passiveringslaag ontstaat onder andere rondom het wapeningsstaal door de hoge pH-waarde die het poriënwater in het beton bevat. Zoals eerder genoemd is de passiveringslaag hematiet. Dit hematiet wordt gevormd door een reactie tussen de ijzerionen uit het staal (Fe2+) en hydroxylionen (OH-). Door een hoge pH-waarde in het beton zijn er zeer veel hydroxylionen aanwezig. De grote hoeveelheid hydroxylionen zorgen er voor dat de nieuw gevormde ijzeroxide op het staaloppervlak van het wapeningsstaal wordt vastgeslagen. Deze passiveringslaag is vrijwel ondoordringbaar en zorgt er voor dat het oplossen van ijzerionen wordt verhindert. Voor het ontstaan van een passiveringslaag moet de betondekking wel voldoende zijn rondom het wapeningsstaal.

Nut van de passiveringslaag
De passiveringslaag is belangrijk voor de bescherming van betonstaal die als wapening in beton is aangebracht. Betonstaal moet voldoende worden beschermd door beton. Daarnaast moet men er voor waken dat beton niet beschadigd wanneer het eenmaal is uitgehard. Als er scheuren in het beton ontstaan of als er gedeeltes van het beton worden weggebroken kan er alsnog water en zuurstof bij het beton komen en kan de corrosie er voor zorgen dat er betonrot optreed. Betonrot is schadelijk voor de constructieve stevigheid van beton.