Was ist Passivierung? - Definition, Methoden und Anwendungen

Passivierung ist ein Prozess zur Entfernung von Verunreinigungen, wie z. B. metallischen Verunreinigungen, von der Oberfläche eines Materials, typischerweise eines Metalls oder eines Halbleiters. Das Ziel der Passivierung besteht darin, die Eigenschaften des Materials zu verbessern, wie etwa seine Korrosionsbeständigkeit, elektrische Leitfähigkeit oder optische Transparenz.

Passivierung kann durch verschiedene Methoden erreicht werden, darunter:

1. Chemische Passivierung: Hierbei wird die Oberfläche des Materials mit einer chemischen Lösung behandelt, die mit Verunreinigungen reagiert und diese entfernt. Beispielsweise wird Chromsäure häufig zum Passivieren von Edelstahl verwendet.
2. Elektrochemische Passivierung: Dabei wird ein elektrischer Strom an das Material angelegt, um eine Reaktion auszulösen, die Verunreinigungen von der Oberfläche entfernt.
3. Thermische Passivierung: Dabei wird das Material in Gegenwart eines Reinigungsgases wie Stickstoff oder Argon auf eine hohe Temperatur erhitzt, um Verunreinigungen zu entfernen.
4. Plasmapassivierung: Dabei wird das Material einem Plasma ausgesetzt, einem hochenergetischen Materiezustand, der mit der Oberfläche reagieren und Verunreinigungen entfernen kann.

Passivierung wird häufig in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, darunter:

1. Elektronik: Passivierung wird häufig verwendet, um die Korrosionsbeständigkeit und elektrische Leitfähigkeit elektronischer Komponenten wie Leiterplatten und Halbleiter zu verbessern.
2. Luft- und Raumfahrt: Passivierung wird verwendet, um die Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit von Flugzeugkomponenten wie Aluminiumlegierungen und Titan zu verbessern.
3. Medizinische Geräte: Passivierung wird verwendet, um die Biokompatibilität und Korrosionsbeständigkeit von medizinischen Implantaten wie chirurgischen Instrumenten und implantierbaren Geräten zu verbessern.
4. Energie: Passivierung wird verwendet, um die Effizienz und Haltbarkeit von energiebezogenen Komponenten wie Solarmodulen und Brennstoffzellen zu verbessern in verschiedenen Branchen.