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Corrosão e Protecção de Materiais

versão impressa ISSN 0870-1164

Corros. Prot. Mater. v.29 n.4 Lisboa out. 2010

 

Some considerations on the background of passivity

 

César A. C. Sequeira *

* Grupo de Electroquímica de Materiais, Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa, Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisboa. E-mail: cesarsequeira@ist.utl.pt

 

 

ABSTRACT

The passive films present on some, but not all, metals and alloys have special characteristics that enable them to provide superior corrosion resistant metal surfaces. These protective “passive” films are responsible for the phenomenon of passivity, which has significantly contributed to modern technology (for example, development of stainless steels, semiconductor device technology). In this paper, the theory and basic experimental techniques used to investigate the passivation phenomenon are considered.

Keywords: Passivation Theory, Electrochemical Methods, AES, ESCA

 

Algumas considerações sobre a teoria da passivação

RESUMO

Os filmes “passivos” com propriedades protectoras à superfície de muitos metais e ligas metálicas são responsáveis pelo fenómeno da passividade. Esta contribui significativamente para a tecnologia actual (por exemplo, aços inox, dispositivos semicondutores). Neste artigo revêm-se os modelos de passivação e descrevem-se as técnicas experimentais mais utilizadas para o seu estudo.

Palavras-chave: Teoria da Passivação, Métodos Electroquímicos, AES, ESCA

 

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References

[1] C. Wagner, Corros. Sci., 5, 751 (1965).        [ Links ]

[2] H. H. Uhlig and P. F. King, J. Electrochem. Soc., 106, 1 (1959).

[3] E. McCafferty, Corros. Sci., 50, 3622 (2008).

[4] D. D. MacDonald, ECS Transactions, 2(9), 73 (2007).

[5] E. McCafferty, J. Electrochem. Soc., 154, C571 (2007).

[6] E. McCafferty, Corros. Sci., 44, 1393 (2002).

[7] E. McCafferty, J. Electrochem. Soc., 149, B333 (2002).

[8] E. McCafferty, Corros. Sci., 42, 1993 (2000).

[9] E. McCafferty, Electrochem. Solid St., 3, 28 (2000).

[10] V. S. Beleevskij and Yu. I. Kudelin, Zashchita Metallov, 28, 231 (1992).

[11] Yu. A. Popov and Yu. A. Alekseev, Soviet Electrochem., 21, 457 (1985).

[12] P. Zaya and M. B. Ives, Thin Films Sci. Technol., 287 (1983).

[13] R. B. Diegle and J. E. Slater, Corrosion, 32, 155 (1976).

[14] K. J. Vetter, (Electrochemical Kinetics – Theoretical and Experimental Aspects), Academic Press, New York, USA (1967).

[15] U. R. Evans, J. Chem. Soc. (London), 1020 (1927).

[16] M. Fleischmann and H. R. Thirsk, J. Electrochem. Soc., 110, 688 (1963).

[17] L. Tronstad and C. Borgmann, Trans. Faraday Soc., 30, 349 (1934).

[18] T. S. de Bromoboy and L. L. Shreir, Electrochim. Acta, 11, 895 (1966).

[19] R. P. Frankenthal, J. Electrochem. Soc., 116, 580 (1969); 116, 1646 (1969).

[20] H. H. Uhlig (Passivity of Metals), R. P. Frakenthal and J. Kruger, eds., The Electrochem. Soc., p. 1 (1978).

[21] H. H. Uhlig (Corrosion and Corrosion Control), John Wiley & Sons, Inc., N. Y., USA (1971).

[22] N. Sato (Passivity of Metals), R. P. Frankenthal and J. Kruger, eds., The Electrochem. Soc., p. 29 (1978).

[23] R. D. Armstrong, Corros. Sci., 11, 693 (1971).

[24] N. F. Mott, Trans. Faraday Soc., 35, 1175 (1939).

[25] N. Cabrera and N. F. Mott, Rep. Prog. Phys., 12, 1948 (1948-1949).

[26] R. Ghez, J. Chem. Phys., 58, 1838 (1973).

[27] N. Sato and M. Cohen, J. Electrochem. Soc., 111, 512 (1964).

[28] A. H. Lanyon and B. M. W. Trapnell, Proc. Roy. Soc., 227A, 387 (1955).

[29] N. Sato and T. Notoya, J. Electrochem. Soc., 114, 585 (1967).

[30] P. Fehlner and N. F. Mott, Oxid. of Metals, 2, 59 (1970).

[31] H. H. Uhlig, Acta Met., 4, 541 (1956).

[32] O. H. Hamilton and H. A. Miley, Trans. Electrochem. Soc., 81, 416 (1942).

[33] T. B. Grimley and B. M. W. Trapnell, Proc. Roy. Soc., A234, 405 (1956).

[34] O. Kubaschewski and B. E. Hopkins, (Oxidation of Metals and Alloys), Butterworth Scientific Publications, N. Y., USA (1953).

[35] P. T. Landsberg, J. Chem. Phys., 23, 1079 (1955).

[36] D. D. Eley and P. R. Wilkinson, Proc. Roy. Soc., A254, 327 (1960).

[37] C. Wagner, Z. Phys. Chem., B21, 25 (1933).

[38] P. Kofstad (High Temperature Oxidation of Metals), John Wiley and Sons, Inc., N. Y., USA (1966).

[39] A. T. Fromhold Jr., J. Phys. Chem. Solids, 24, 1309 (1963).

[40] Y. M. Kolotyrkin and N. Y. Bune, Z. Phys. Chem., 214, 1309 (1963).

[41] S. K. R. S. Sankaranarayanan and S. Ramanathan, Phys. Rev. B – Cond. Matter. Mat. Physics, 78, 085420 (2008).

[42] M. Okuyama, S. Kambe and D. L. Piron, Mater. Sci. Forum, 192-194, 489 (1995).

[43] J. Haefele, B. Heine and R. Kirchheim, Z. Metall./Mat. Res. Adv. Tech., 83, 395 (1992).

[44] V. Koenig and J. W. Schultze, Werk. Korros., 39, 595 (1988).

[45] M. Lakatos-Varsányi and W. Meisel, J. Radioanal. Nucl. Chem., 251, 75 (2002).

[46] O. N. Nechaeva, V. P. Grigoriev and A. A. Popova, Z. Metall., 4, 553 (1992).

[47] A. Baraka, R. M. S. Baraka and A. Abdel-Razik, Surf. Technol., 26, 199 (1985).

[48] C. Y. Chao and Z. Szklarska-Smialowska, Surf. Sci., 96, 426 (1980).

[49] A. Baraka, A. I. Abdel-Rohman and A. A. El Hosary, Brit. Corros. J., 11, 44 (1976).

[50] C. Cuevas-Arteaga and J. Porcayo-Caldéron, Mat. Sci. Eng. A, 435-436, 439 (2006).

[51] Y. Chen and D. D. MacDonald, Proc. Electrochem. Soc., PV2004-19, 289 (2006).

[52] C. Giacomelli, F. C. Giacomelli, R. L. Bortolluzi and A. Spinelli, Anti-Corros. Meth. Mater., 53, 232 (2006).

[53] S. Fujimoto and T. Shibata, Mater. Sci. Forum, 185-188, 741 (1995).

[54] C. M. Abreu, M. J. Cristóbal, R. Losada, X. R. Nóvoa, G. Pena and M. C. Pérez, J. Electroanal. Chem., 572, 335 (2004).

[55] A. J. Bard and L. R. Faulkner (Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications), 2nd ed., John Wiley and Sons, New York, USA (2001).

[56] C. Wagner and W. Traud, Z. Elektrochem., 44, 391 (1938).

[57] V. V. Romanov (Corrosion of Metals), Israeli Program for Scientific Translations, Jerusalem, Israel (1969).

[58] American Society for Testing and Materials, Yearbook, G1-67, 928 (1973).

[59] H. H. Uhlig (The Corrosion Handbook), John Wiley and Sons, Inc., N. Y., USA (1948).

[60] M. Stern and A. L. Geary, J. Electrochem. Soc., 104, 56 (1957).

[61] F. Mansfeld (Advances in Corrosion Science and Technology), M. G. Fontana and R. W. Staehle, eds., Plenum Press, N. Y., USA, 6 (1976).

[62] G. W. Walter, Corros. Sci., 17, 983 (1977).

[63] S. Barnartt (Electrochemical Techniques for Corrosion), R. Baboian, ed., London, UK (1977).

[64] F. Mansfeld, J. Electrochem. Soc., 120, 515 (1973).

[65] A. C. Markrides, Corrosion, 29, 148 (1973).

[66] R. H. Hansler, Corrosion, 33, 177 (1977).

[67] M. E. Indig and C. Groot, Corrosion, 25, 455 (1969).

[68] J. E. Reinoehl, F. H. Beck and M. G. Fontana, Corrosion, 26, 141 (1970).

[69] R. Littlewood, Corros. Sci., 3, 99 (1963).

[70] N. D. Green and R. B. Leonard, Electrochim. Acta, 9, 45 (1964).

[71] C. D. Kim and B. E. Wilde, Corros. Sci., 10, 735 (1970).

[72] H. Leidheiser Jr. (Passivity of Metals), R. P. Frankenthal and J. Kruger, eds., The Electrochem. Soc., p. 223 (1978).

[73] C. A. C. Sequeira, D. M. F. Santos, J. R. Sousa and P. S. D. Brito, ECS Transactions, 16(48), 67 (2009).

[74] C. S. Fadley, (Electron Spectroscopy, Theory, Techniques and Applications),vol. 2, C. R. Brundle and A. D. Baker, eds., Pergamon Press 2, N. Y., USA, p. 1 (1978).

[75] K. Siegbahn, C. Nordling, G. Johansson, J. Hedman, P. F. Heden, K. Hamrin, U. Gelius, T. Bergmark, L. O. Werme, R. Manne and Y. Maer, (ESCA Applied to Free Molecules), Elsevier Pub., N.Y., USA (1969).

[76] D. D. MacDonald, ECS Transactions, 3(31), 403 (2007).

[77] R. Godec, A. Petek and V. Doleček, Corrosion, 56, 694 (2000).

[78] M. Kamrunnahar, J. Bao and D. D. MacDonald, Corros. Sci., 47, 3111 (2005).

[79] R. C. Salvarezza, N. de Cristofaro, C. Pallota and A. J. Arvia, Electrochim. Acta, 32, 1049 (1987).

[80] I. Nainville, A. Lemarchand and J.-P. Badiali, Phys. Rev. E.-Stat. Phys., Plasmas, Fluids, Rel. Interdisc. Topics, 53, 2537 (1996).

[81] J. W. Schultze, M. M. Lohrengel and D. Ross, Electrochim. Acta, 28, 973 (1983).

[82] C. M. Abreu, M. J. Cristóbal, R. Losada, X. R. Nóvoa, G. Pena and M. C. Pérez, Electrochim. Acta, 51, 2991 (2006).

[83] S. Bera, S. Rangarajan and S. V. Narasiman, Corros. Sci., 42, 1709 (2000).

[84] M. F. Montemor, A. M. P. Simões, M. G. S. Ferreira and M. da Cunha Belo, Corros. Sci., 41, 17 (1999).

[85] R. Nishimura and K. Kudo, Corrosion, 44, 29 (1988).

[86] A. Fattah-Alhosseini, A. Saatchi, M. A. Golozar and R. Raeissi, Electrochim. Acta, 54, 3645 (2009).

[87] C. A. C. Sequeira (Uhlig’s Corrosion Handbook), R. W. Revie, ed., John Wiley and Sons, New York, USA, p. 729 (2000).

[88] G. Wedler, Lehrbuch der Physikalischen Chemie, Wiley-VCH, Weinheim (1997).

[89] P. Druska, H.-H. Strehblow and S. Golledge, Corros. Sci., 38, 1369 (1996).

[90] K. E. Heusler, ed., Passivation of Metals and Semiconductors, Mater. Sci. Forum, 185-188 (1995).

[91] P. M. Natishan, R. G. Kelly, G. S. Frankel and R. C. Newman, eds., Critical Factors in Localized Corrosion, Electrochemical Society Proc. Series, PV95-15, Pennington, NJ (1995).

[92] F. Di Quarto, S. Piazza and C. Sunseri in Modifications of Passive Films (P. Marcus, B. Baroux and K. Keddam, eds.), The Institute of Materials, London, EFC Vol. 12, p. 76 (1994).

[93] M. Bojinov, G. Fabricius, T. Laitinen, T. Saario and G. Sundholm, Electrochim. Acta, 44, 247 (1998).

[94] V. Maurice, H. H. Strehblow and P. Marcus, J. Electrochem. Soc., 146, 524 (1999).

[95] P. Schmuki, S. Virtanen, A. J. Davenport and C. M. Vitus, J. Electrochem. Soc., 143, 3997 (1996).

[96] P. Marcus and F. Mansfeld, eds., (Analytical Methods in Corrosion Science and Engineering), CRC Press, Boca Raton, FL , USA (2006).

[97] L. L. Shreir, R. A. Yarman and G. T. Burstein, eds., (Corrosion, Metal/Environment Reactions), 3rd ed., Butterworth-Heinemann, New York, USA (1994).

[98] C. A. C. Sequeira, Brit. Corros. J., 30(2), 137 (1995).

[99] C. A. C. Sequeira (Enciclopédia Luso-Brasileira de Cultura), Edição Século XXI, Editorial Verbo, Lisboa, Vol. 22, p. 308 (2002).

[100] C. A. C. Sequeira and D. M. F. Santos, J. Appl. Electrochem., 40, 123 (2010).

 

Artigo submetido em Março de 2010 e aceite em Maio de 2010.