18.5. Óxidos Protetores 1

Nos Tópicos anteriores mostrou-se a influência da porosidade e da condutividade das películas de óxido sobre a velocidade de oxidação. Estes fatores estão, portanto, relacionados com a natureza protetora de um óxido. Se um óxido for protetor, a razão do volume deve estar próxima da unidade e sua condutividade deve ser baixa.
Do ponto de vista prático, a aderência de um óxido protetor é tão importante quanto a sua impermeabilidade. A natureza protetora das películas de óxido sobre alumínio (Al), por exemplo, é devida ao fato de o óxido de alumínio (alumina, ) formar uma carepa (1), que é conectada com o metal subjacente (ver Fig. 18.e). De fato, alguns átomos da carepa de alumina fazem parte ao mesmo tempo do óxido e do metal. Uma forte aderência é também útil em casos de grande razão volumétrica, onde a tensão é a principal responsável pela ruptura da película. Se o volume do óxido não tensionado é maior que o volume do metal do qual foi formado, esta película de óxido recém-formada se acha num estado de considerável compressão lateral e poderá romper-se pela formação de empolas, rachaduras de cisalhamento ou lascamento. A forma da superfície metálica, os coeficientes de dilatação do óxido e do metal, e a velocidade de aquecimento e resfriamento do metal influem na aderência e portanto no caráter protetor da película.
Para ser protetor, o óxido também não pode ser volátil e reativo com o ambiente. Em temperaturas elevadas, molibdênio (Mo) e tungstênio (W) formam óxidos voláteis e oxidam-se catastroficamente ao ar. Cloro (Cl), bromo(Br), iodo (I) e flúor (F) também formam produtos de corrosão voláteis com muitos metais, em temperaturas relativamente baixas.

Fig.18.e – Película protetora sobre o alumínio