תגובות מתוך הכתבה: חלודה – התפתחותה והשלכותיה

מה שכתוב לא מדוייק.
לא רואים חלודה באלומיניום וכן בברזל מסיבה אחרת. האלומינה (תחמוצת האלומיניום) היא בעלת צפיפות דומה מאוד למתכת האם, לעומת זאת חלודה (תחמוצת הברזל) היא בעלת צפיפות קטנה הרבה יותר ממתכת האם. ז"א שכאשר נוצרת אלומינה, היא לא מתנפחת, והיא נשארת "דבוקה" למתכת האם, העובדה שאלומינה היא חומר קשיח (כמו רוב התרכובות הקרמיות - מתכת ואל מתכת) גם תורמת לפסיבציה של מתכת האם. תחמוצת הברזל לעומת זאת מתנתקת ממתכת האם בגלל הבדלי הצפיפויות (התחמוצת "מתנפחת" ולכן חייבת להיפרד ממתכת האם) ולכן היא גורם מזיק.

מתגובתך אני מבין שיש לך ידע מסוים בכימיה אז תשובתי תהיה מותאמת לכך.
הסיבה לכך שתחמוצת הברזל מתקלפת איננה קשורה לצפיפות. כאשר שכבה של חומר מסוים (למשל תחמוצת ברזל או אלומינה) מתחילה לגדול על חומר בעל מבנה גבישי (קבוע גביש) אחר נוצר מתח מכני בתוך השכבה שנוצרת.
השאלה היא כיצד משפיע הלחץ הזה על החומר שגדל. צפיפות אלומינה איננה דומה לצפיפות אלומיניום כפי שציינת (3.97 ו-2.7 בהתאמה) אלא גבוהה יותר. כמו כן המבנה הגבישי של אלומינה (הקסאגונאלי) שונה מזה של אלומיניום (fcc). אלו יוצרים מתח מכני גם בשכבת האלומינה שנוצרת בדומה למתח הנוצר בשכבת תחמוצת הברזל. ההבדל בין שתי שכבות אלו הוא החוזק המכני שלהן. בשל החוזק המכני הגבוה של האלומינה היא איננה קורסת תחת המתח המכני ולכן נשארת יציבה ולא מאפשרת חדירת חמצן נוסף. לעומת זאת, תחמוצת הברזל חלשה ופריכה יותר ולכן היא קורסת תחת הלחץ ומתפוררת. כך נוצרים אתרים שחשופים לחמצן וכך עוד שכבה של ברזל מתחמצנת וכן הלאה.
אגב גם תחמוצת של כרום, בדומה לתחמוצת הברזל, בעלת צפיפות נמוכה יותר משל מתכת הכרום אך בשל החוזק המכני הגבוהה שלה היא עמידה בפני המתח המכני שנוצר ולכן היא נשארת יציבה בדומה לאלומינה ויוצרת שכבת פסיבציה לכרום.

לסיכום, כאשר שכבה גדלה על חומר בעל אופי שונה (צפיפות, קבוע גביש, חוזק הקשרים וכו') משלה נוצר מתח מכני הגדל ככל שהשכבה גדלה (לא משנה אם זה אלומינה, תחמוצת הברזל או תחמוצת הכרום). השאלה אם השכבה תתקלף או תתפורר תלויה בחוזק המכני של השכבה שלה ובתכונות הכימיות שלה.