ในขอบเขตของวัสดุวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมวัสดุการผ่านเป็นกระบวนการสำคัญที่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณสมบัติและประสิทธิภาพของโลหะ ปรากฏการณ์นี้เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของฟิล์มที่บางและป้องกันบนพื้นผิวของโลหะซึ่งสามารถเปลี่ยนลักษณะทางเคมีกายภาพและเชิงกลของพวกเขาในรูปแบบต่างๆ การทำความเข้าใจว่าการใช้งานเป็นอย่างไรกับโลหะเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับอุตสาหกรรมที่หลากหลายตั้งแต่การผลิตและการก่อสร้างไปจนถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และการบินและอวกาศ
ที่แกนกลางของมันการเปลี่ยนปฏิกิริยาทางเคมีของโลหะ โดยปกติแล้วโลหะมีแนวโน้มที่จะเกิดออกซิเดชันซึ่งเป็นกระบวนการของการสูญเสียอิเล็กตรอนและทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในสภาพแวดล้อม ตัวอย่างเช่นการเกิดสนิมเหล็กเมื่อสัมผัสกับอากาศและความชื้นเป็นผลมาจากอะตอมเหล็กที่ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อสร้างเหล็กออกไซด์ อย่างไรก็ตามด้วยการผ่านเส้นออกไซด์บาง ๆ ที่มองไม่เห็นจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวโลหะ เลเยอร์นี้ทำหน้าที่เป็นอุปสรรคป้องกันการติดต่อโดยตรงระหว่างโลหะและสารออกซิไดซ์โดยรอบเช่นออกซิเจนและน้ำ ตัวอย่างเช่นสแตนเลสมีโครเมียมซึ่งเมื่อสัมผัสกับอากาศจะสร้างชั้นโครเมียมออกไซด์อย่างรวดเร็วผ่าน passivation เลเยอร์นี้มีความหนาเพียงไม่กี่นาโนเมตรหนา แต่มีเสถียรภาพมากหยุดการหยุดการเกิดสนิมและการให้นั้นได้อย่างมีประสิทธิภาพสแตนเลสคุณสมบัติการกัดกร่อนที่รู้จักกันดี - คุณสมบัติต้านทาน
ลักษณะทางกายภาพของโลหะสามารถได้รับผลกระทบจากการพาสซีฟ ในหลายกรณีกระบวนการ passivation ไม่ได้เปลี่ยนสีหรือความมันวาวของโลหะอย่างมีนัยสำคัญเมื่อฟิล์มแบบพาสซีฟบางมาก อย่างไรก็ตามในบางกรณีโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีการสร้างชั้นพาสซีฟที่หนาขึ้นหรือซับซ้อนกว่าอาจมีการเปลี่ยนแปลงสีที่ละเอียดอ่อน ตัวอย่างเช่นอลูมิเนียมแบบอะโนไดซ์บางประเภทซึ่งเป็นรูปแบบของการเคลื่อนที่ด้วยไฟฟ้าเคมีอาจส่งผลให้เกิดความหลากหลายของสีขึ้นอยู่กับเงื่อนไขอะโนไดซ์ การเปลี่ยนแปลงสีเหล่านี้เกิดจากการรบกวนของแสงภายในชั้นขั้วบวกที่มีรูพรุน ยิ่งไปกว่านั้นพื้นผิวของโลหะสามารถปรับเปลี่ยนได้ Passivation สามารถทำให้ความผิดปกติของกล้องจุลทรรศน์เรียบบนพื้นผิวโลหะลดความขรุขระของพื้นผิว พื้นผิวที่เรียบเนียนไม่เพียง แต่มีข้อได้เปรียบด้านสุนทรียภาพ แต่ยังส่งผลกระทบต่อการมีปฏิสัมพันธ์ของโลหะกับสารอื่น ๆ ตัวอย่างเช่นพื้นผิวที่เรียบเนียนมีโอกาสน้อยที่จะดักจับสิ่งสกปรกความชื้นหรือสารกัดกร่อนเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนของโลหะ
ในแง่ของคุณสมบัติเชิงกลการผ่านอาจมีทั้งผลกระทบเชิงบวกและเชิงลบ ในด้านบวกฟิล์มแบบพาสซีฟสามารถเพิ่มความแข็งของพื้นผิวโลหะ นี่เป็นเพราะชั้นออกไซด์มักจะยากกว่าโลหะพื้นฐาน ตัวอย่างเช่นในกรณีของไทเทเนียม passivation จะสร้างชั้นไทเทเนียมไดออกไซด์ที่เพิ่มความแข็งของพื้นผิวทำให้โลหะทนต่อการสึกหรอและการเสียดสีมากขึ้น คุณสมบัตินี้มีประโยชน์อย่างมากในแอปพลิเคชันเช่นส่วนประกอบเชิงกลและเครื่องมือตัด อย่างไรก็ตามในบางกรณี passivation อาจแนะนำความเครียดให้กับพื้นผิวโลหะ หากการก่อตัวของฟิล์มแบบพาสซีฟทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงระดับเสียงหรือการขยายตัวที่แตกต่างกันและการหดตัวระหว่างฟิล์มและสารตั้งต้นโลหะมันสามารถนำไปสู่การสร้างความเครียดภายใน ความเครียดเหล่านี้หากไม่ได้รับการจัดการอย่างเหมาะสมอาจทำให้เกิดรอยร้าวในโลหะเมื่อเวลาผ่านไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้การโหลดแบบวัฏจักรหรือในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
Passivation ยังมีบทบาทสำคัญในคุณสมบัติทางไฟฟ้า ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์โลหะมักใช้ในส่วนประกอบต่าง ๆ เช่นตัวนำและผู้ติดต่อ ฟิล์มแบบพาสซีฟสามารถทำหน้าที่เป็นฉนวนซึ่งมีผลต่อการนำไฟฟ้าของโลหะ ตัวอย่างเช่นหากรูปแบบพาสซีฟแบบหนาหรือไม่เป็นตัวนำบนตัวนำทองแดงมันสามารถเพิ่มความต้านทานไฟฟ้าซึ่งอาจรบกวนการทำงานปกติของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ในการแก้ไขปัญหานี้จำเป็นต้องมีการควบคุมกระบวนการ passivation ที่แม่นยำในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อให้แน่ใจว่าฟิล์มแบบพาสซีฟนั้นบางพอที่จะไม่รบกวนประสิทธิภาพทางไฟฟ้าในขณะที่ยังคงให้การป้องกันการกัดกร่อนที่เพียงพอ
ในการใช้งานในทางปฏิบัติประโยชน์ของการพาสซีฟต์สำหรับโลหะนั้นอยู่ไกล ในอุตสาหกรรมยานยนต์โลหะที่ใช้ในหน่วยยานพาหนะและส่วนประกอบจะถูกผ่านไปเพื่อยืดอายุการใช้งาน โดยการป้องกันการกัดกร่อนการพาสซีฟช่วยรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างของยานพาหนะลดความจำเป็นในการซ่อมแซมและทดแทนบ่อยครั้ง ในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่มอุปกรณ์สแตนเลสได้รับการดูแลเพื่อให้แน่ใจว่าสุขอนามัย ฟิล์มแบบพาสซีฟบนสแตนเลสป้องกันไม่ให้โลหะทำปฏิกิริยากับกรดอาหารและสารอื่น ๆ หลีกเลี่ยงการปนเปื้อนและสร้างความมั่นใจในความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์อาหาร
สรุปแล้ว,การผ่านมีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อโลหะการเปลี่ยนแปลงปฏิกิริยาทางเคมีลักษณะทางกายภาพเชิงกลและคุณสมบัติทางไฟฟ้า มันให้การป้องกันที่จำเป็นต่อการกัดกร่อนซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความทนทานและการทำงานของส่วนประกอบโลหะในการใช้งานนับไม่ถ้วน อย่างไรก็ตามมันยังต้องการการพิจารณาอย่างรอบคอบและควบคุมเพื่อสร้างความสมดุลให้กับผลกระทบต่าง ๆ และเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของโลหะ ในขณะที่เทคโนโลยียังคงดำเนินต่อไปความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับการผ่านและผลกระทบต่อโลหะจะนำไปสู่การพัฒนาวัสดุและผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้มากขึ้น