18.1. Introdução

A velocidade de oxidação depende da temperatura e das propriedades do material e seu óxido. Se o volume do óxido formado é aproximadamente o mesmo do metal consumido e o óxido é sólido aderente, não-reativo, não-volátil, o óxido será provavelmente protetor. Íons de oxigênio, íons do metal ou elétrons podem difundir-se através da camada do óxido protetor a fim de levar avante a reação. Do ponto de vista do modelamento do fenômeno, a espessura do óxido varia de forma logarítmica, parabólica ou linearmente com o tempo, dependendo do grau de proteção proporcionado pelo óxido. Certas fases ou regiões dos metais ou ligas podem oxidar-se seletivamente, deixando intacta a maior parte do material.
A utilização de muitos materiais, particularmente em temperaturas elevadas, é freqüentemente limitada pela sua velocidade de reação com o ambiente. O exemplo mais conhecido é a reação dos metais com o ar (ver Fig. 18.a.). Há, entretanto, muitas outras reações que não envolvem oxigênio e se assemelham à reação metal – oxigênio, em seus detalhes. Entre essas, estão as reações entre componentes dos trocadores de calor (1) resfriados a metal líquido, bocais de foguetes em contato com produtos de combustão, materiais para manuseio de produtos químicos e cerâmica em contato com outros materiais. Por causa da semelhança cinética com a reação metal-oxigênio, essas reações são normalmente incluídas no campo geral da oxidação.
O único tipo de ataque ambiental que não é coberto neste capítulo é a corrosão aquosa de metais. Esta reação ocorre por mecanismos muito diferentes da reação metal-oxigênio na ausência de água, embora envolvam ambas aumento da valência positiva e sejam, assim, chamadas reações de oxidação. A corrosão aquosa será considerada separadamente no Cap. 19.

Figura 18.a- Exemplos de oxidação: 1-esculturas de aço COR-TEN (2). O aço COR-TEN ou Corten foi desenvolvido nos EUA e é utilizado em fachadas de edifícios, esculturas, pontes, containers para navios, etc. O aço Corten possui uma camada oxidada aderida à superfície que funciona como uma camada de revestimento. Os aços resistentes à corrosão utilizam, em concentrações > 1%, o cobre(Cu) e o Níquel(Ni);2-O magnésio(Mg) em pó é inflamável em contato com ar; 3- Os combustíveis para foguetes e do ônibus espacial utilizam metais pulverizados como componentes do seu combustível. A oxidação destes metais pulverizados libera grande quantidade de energia.