Blīvās mikrostruktūras fizikālās barjeras efekts
SPA{0}}H dabiskā patina ir kompakts, smalkgraudains{1}}kompozītmateriāla oksīda slānis (galvenie komponenti: FeOOH, Fe₂O₃ un leģēti oksīdi, kas satur Cu, Cr, Ni) ar blīvu un ne-porainu mikrostruktūru, kas ir cieši saistīta ar tērauda pamatni bez spraugām vai plaisām. Šī struktūra fiziski bloķē nepārtrauktu mitruma, skābekļa un citu korozīvu vielu infiltrāciju no ārējās vides tērauda virsmā, nogriežot elektroķīmiskās korozijas reakcijas ceļu starp korozīvo vidi un substrātu-atšķirībā no irdenās, porainās sarkanās rūsas uz parastā oglekļa tērauda, kas nevar novērst vides iekļūšanu un pat paātrina koroziju, saglabājot mitrumu.
Ķīmiskā stabilizācija no leģējošā elementa bagātināšanas
SPA-H pievienotie Cu, Cr, Ni un P tiek selektīvi bagātināti patīnas slānī tās dabiskās veidošanās laikā: Cu un Ni veido nešķīstošus stabilus oksīdus patīnā, uzlabojot kopējo rūsas slāņa ķīmisko stabilitāti un padarot to nav viegli reaģēt ar viegli skābiem/sārmainiem piesārņotājiem; Cr veido nelielu daudzumu hroma oksīda patīnā, kas vēl vairāk uzlabo slāņa blīvumu un adhēziju; P veicina vienmērīgu patīnas nogulsnēšanos un kavē irdeno rūsas kristālu augšanu. Šo sakausējuma elementu bagātināšana padara patīnas slāni ķīmiski inertu pret lielāko daļu atmosfēras korozīvo vielu, un tas nesadalīsies vai nenobirs, pakļaujoties dabīgiem laikapstākļiem, saglabājot ilgtermiņa ķīmisko stabilitāti.
Paš-atveseļošanās spēja pēc nelieliem bojājumiem
Ja SPA-H patina slānim ir nelieli mehāniski bojājumi (piemēram, nelieli skrāpējumi) ārēju faktoru dēļ, atklātais tērauda substrāts reaģēs ar atmosfēru, veidojot jaunus oksīda produktus, un tēraudā esošie leģējošie elementi ātri migrēs uz bojāto vietu, veidojot jaunu patina slāni. Šī pašdziedinošā īpašība var īsā laikā novērst nelielus bojājumus,-atjaunojot aizsargbarjeru un novēršot lokālu korozijas izplešanos no nelieliem virsmas bojājumiem-. Šī ir unikāla aizsargājoša īpašība, kas nepiemīt parastajiem oglekļa tērauda rūsas slāņiem.
Elektroķīmiskās korozijas aktivitātes samazināšana
Patina slānim ir zemāka elektrovadītspēja nekā tērauda pamatnei, kas ievērojami samazina elektroķīmisko potenciālu starpību starp anodu un katodu uz tērauda virsmas, vājinot elektroķīmiskās korozijas reakcijas intensitāti (galvenais tērauda atmosfēras korozijas cēlonis). Tajā pašā laikā kompaktais patina slānis samazina saskares laukumu starp tērauda pamatni un korozīvo vidi, vēl vairāk kavējot elektroķīmiskās korozijas rašanos un palēninot tērauda virsmas oksidācijas ātrumu līdz ārkārtīgi zemam līmenim.
Izturība pret hlorīda jonu iespiešanos (vieglai piekrastes videi)
SPA-H patina slāņa blīvā mikrostruktūra un sakausējuma elementu bagātināšana nodrošina tam zināmu spēju pretoties zemas-koncentrācijas hlorīda jonu iekļūšanai. Vieglā piekrastes vai vieglās rūpniecības vidē ar zemu sāls izsmidzināšanas koncentrāciju hlorīda joni nevar viegli iziet cauri patīnas slānim, lai sasniegtu tērauda pamatni, tādējādi izvairoties no hlorīda jonu izraisītas punktkorozijas un plaisu korozijas,-tādēļ SPA-H ir piemērojams vieglā piekrastes āra vidē bez papildu krāsošanas, kas ir daudz labāka par parasto hlorīda jonu tēraudu.
