Hiệu ứng rào cản vật lý của cấu trúc vi mô dày đặc
Lớp gỉ tự nhiên của SPA{0}}H là lớp oxit tổng hợp hạt mịn,-nhỏ gọn (thành phần chính: FeOOH, Fe₂O₃ và các oxit hợp kim chứa Cu, Cr, Ni), có cấu trúc vi mô dày đặc và không{2}}rỗng, liên kết chặt chẽ với nền thép mà không có khe hở hoặc vết nứt. Cấu trúc này ngăn chặn sự xâm nhập liên tục của hơi ẩm, oxy và các phương tiện ăn mòn khác từ môi trường bên ngoài vào bề mặt thép, cắt đứt đường phản ứng ăn mòn điện hóa giữa môi trường ăn mòn và chất nền-không giống như lớp rỉ đỏ xốp, lỏng lẻo trên thép cacbon thông thường, không thể ngăn chặn sự xâm nhập của môi trường và thậm chí còn đẩy nhanh quá trình ăn mòn bằng cách giữ lại độ ẩm.
Ổn định hóa học từ việc làm giàu nguyên tố hợp kim
SPA{0}}Cu, Cr, Ni và P được thêm vào của SPA{0} được làm giàu có chọn lọc trong lớp gỉ trong quá trình hình thành tự nhiên của nó: Cu và Ni tạo thành các oxit ổn định không hòa tan trong lớp gỉ, cải thiện độ ổn định hóa học tổng thể của lớp rỉ sét và làm cho nó không dễ phản ứng với các chất ô nhiễm có tính axit/kiềm nhẹ; Cr tạo thành một lượng nhỏ oxit crom trong lớp gỉ, giúp tăng cường hơn nữa mật độ và độ bám dính của lớp; P thúc đẩy sự kết tủa đồng đều của lớp gỉ và ức chế sự phát triển của các tinh thể rỉ sét lỏng lẻo. Việc làm giàu các nguyên tố hợp kim này làm cho lớp gỉ trở nên trơ về mặt hóa học đối với hầu hết các môi trường ăn mòn trong khí quyển và nó sẽ không bị phân hủy hoặc rơi ra khi tiếp xúc với thời tiết tự nhiên, duy trì-sự ổn định hóa học lâu dài.
Khả năng tự phục hồi sau những tổn thương nhỏ
Nếu lớp patina SPA{0}}H bị hư hỏng cơ học nhỏ (ví dụ: trầy xước nhẹ) do các yếu tố bên ngoài, thì lớp nền thép lộ ra sẽ phản ứng với không khí để tạo thành các sản phẩm oxit mới và các nguyên tố hợp kim trong thép sẽ nhanh chóng di chuyển đến khu vực bị hư hỏng để tạo thành một lớp gỉ mới. Đặc tính-tự phục hồi này có thể sửa chữa những hư hỏng nhỏ trong thời gian ngắn,-thiết lập lại hàng rào bảo vệ và tránh sự giãn nở ăn mòn cục bộ do hư hỏng bề mặt nhỏ-đây là đặc tính bảo vệ độc đáo mà các lớp gỉ thép cacbon thông thường không có.
Giảm hoạt động ăn mòn điện hóa
Lớp patina có độ dẫn điện thấp hơn nền thép, giúp giảm đáng kể sự chênh lệch điện hóa giữa cực dương và cực âm trên bề mặt thép, làm suy yếu cường độ phản ứng ăn mòn điện hóa (nguyên nhân chính gây ra ăn mòn trong khí quyển thép). Đồng thời, lớp patina nhỏ gọn làm giảm diện tích tiếp xúc giữa nền thép và môi trường ăn mòn, hạn chế hơn nữa sự xuất hiện của ăn mòn điện hóa và làm chậm tốc độ oxy hóa của bề mặt thép xuống mức cực thấp.
Khả năng chống xâm nhập ion clorua (đối với môi trường ven biển ôn hòa)
Cấu trúc vi mô dày đặc và sự làm giàu thành phần hợp kim của lớp patina SPA{0}}H mang lại cho nó khả năng nhất định để chống lại sự xâm nhập của ion clorua có nồng độ-thấp. Trong môi trường công nghiệp nhẹ hoặc ven biển ôn hòa với nồng độ phun muối thấp, các ion clorua không thể dễ dàng đi qua lớp gỉ để tiếp cận nền thép, do đó tránh được hiện tượng ăn mòn rỗ và ăn mòn kẽ hở do ion clorua gây ra-điều này khiến SPA-H có thể áp dụng cho môi trường ngoài trời ôn hòa ven biển mà không cần sơn thêm, điều này tốt hơn nhiều so với thép hợp kim thấp-thông thường có khả năng kháng ion clorua.
