Неожиданное открытие может изменить способ использования никеля

Coatings Today
10.09.2019 524

Никель — один из самых распространенных элементов на земле. Он твердый, но пластичный, проявляет магнитные свойства при комнатной температуре и является относительно хорошим проводником электричества и тепла. Прежде всего, никель обладает высокой коррозионной стойкостью, что обеспечивает его разнообразное использование в промышленности. Однако недавно ученые обнаружили, что никель не только корродирует, но и делает это весьма неожиданным образом.

Команду ученых возглавлял доктор Майкл Демкович, доцент и заведующий кафедры материаловедения, директор центра исследований динамических деформаций твердых тел при Техасском университете A&M.

Работа была опубликована в журнале Американского физического общества Physical Review Materials в статье "Избирательная коррозия когерентных двойниковых границ в чистом никеле при катодном заряжении".

Удивительное наблюдение

Подобно сложенному пазлу, материалы состоят из соединяющихся между собой частей. На микроскопическом уровне никель состоит из блоков небольших, плотно упакованных кристаллов или зерен.

Коррозия преимущественно воздействует на стыки (границы) между этими зернами. Это явление, известное как межкристаллитная коррозия, представляет собой локализованный тип распада, который происходит на микроскопическом уровне и приводит к разрушению материалов по краям каждой из этих границ, а не по внешней поверхности материала. Фактически, материал разрушается изнутри.

До сих пор ученые считали, что один особый тип границы, известный как когерентная двойниковая граница, устойчив к коррозии. Группа ученых с удивлением обнаружила, что почти вся коррозия в проведенных экспериментах возникала именно на этих границах.

Когерентные двойниковые границы — это области, в которых внутренняя структура материала образует зеркальное отражение самой себя вдоль общей границы. Это происходит, когда кристаллические образования по обе стороны от границы шириной в атом выстраиваются не хаотично. Такие типы границ естественным образом возникают в процессе кристаллизации, но также могут быть результатом механического или теплового воздействия.

"Чистый никель по большей части устойчив к коррозии. Но когда мы зарядили его на катодной стороне (пассивной и с самой низкой энергией), которая еще меньше подвержена коррозии, мы с удивлением обнаружили явные коррозионные каналы на когерентных двойниковых границах", — говорит Мэнъин Лю, аспирант кафедры материаловедения Техасского университета A&M и ведущий автор статьи. "Это открытие поможет инженерам предсказать, где вероятнее всего начнется коррозия. В перспективе это может даже привести к производству металлов, которые меньше подвержены коррозии".

Более глубокое понимание

Данное исследование обеспечивает инженерам не только глубинное понимание материалов, часто используемых в ситуациях, которые требуют коррозионной стойкости, но и новые перспективы относительно межкристаллитной коррозии вдоль когерентных двойниковых границ.

Многие годы исследователи работали, исходя из предположения, что когерентные двойниковые границы не подвержены коррозии. С целью снижения коррозии ученые работали даже над созданием металлов, которые имели бы больше таких границ.

"Это открытие берет десятки предположений о коррозии металлов и переворачивает их с ног на голову", — говорит Демкович. "С целью снижения коррозии люди изготавливали металлы с максимально возможным количеством когерентных двойниковых границ. Теперь вся эта стратегия должна быть пересмотрена".

Демкович считает, что научное понимание, полученное в результате данного исследования, может быть даже более важным, чем его техническое применение. "Оказывается, рассуждения, которые ранее заставляли нас полагать, что когерентные двойниковые границы устойчивы к коррозии, ошибочны", — заявляет он. "Эта работа позволяет получить более глубокое понимание коррозии металлов".

Источник: Техасский университет A&M

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Feltani Reti: подвешивание алюминиевых профилей в центре внимания
Feltani Reti: подвешивание алюминиевых профилей в центре внимания
Компания Feltani Reti Snc (Камподарсего, Падуя, Италия) посвящала себя обработке металлической проволоки в течение почти…
Coatings Today
22.05.2019
314
Голубая пассивация Unifix 3-14 (не содержит Cr6+) очень экономичная
Голубая пассивация Unifix 3-14 (не содержит Cr6+) очень экономичная
Unifix Zn 3-14 L – трехвалентная голубая пассивация, не содержащая кобальта и шестивалентного хрома. Unifix…
Coatings Today
19.02.2019
359
Инновационные противовспениватели для бетона
Инновационные противовспениватели для бетона
Ученые сообщают о применении разветвленных алкилполиэфиров в качестве новых противовспенивателей для бетона. Была получена серия…
15.08.2022
60
McLaren и APL представляют новый бренд спортивной обуви
McLaren и APL представляют новый бренд спортивной обуви
Универсальная элитная обувь из композиционных материалов, вдохновленная суперкарами McLaren, отличается новыми очертаниями, промежуточной подошвой из…
02.09.2022
65
Модифицированный полиуретан на водной основе с превосходной коррозионной стойкостью
Модифицированный полиуретан на водной основе с превосходной коррозионной стойкостью
Ученые описывают способ получения и характеристики сшитого фторированного акрилированного полиуретана на водной основе для защитного…
Coatings Today
10.10.2021
100
Высокотемпературная, термоизоляционная лента
Высокотемпературная, термоизоляционная лента
Thermeez 397PS — это высокотемпературная, термоизоляционная тканая керамическая лента с термостойким, самоклеющимся адгезивом, простая при…
Coatings Today
04.04.2019
467
Нано структурное покрытие грибовидной формы
Нано структурное покрытие грибовидной формы
Исследователи из Кильского университета (город Киль, Германия), утверждают, что разработали силиконовое покрытие с выраженной в…
Coatings Today
03.09.2018
280
Новое двухкомпонентное самовосстанавливающееся покрытие
Новое двухкомпонентное самовосстанавливающееся покрытие
Ученые представили самовосстанавливающееся покрытие, содержащее микрокапсулы винилэфирной смолы, с долговременными антикоррозионными свойствами. Образец, содержащий 20…
Coatings Today
04.07.2021
126
Cromax – всегда в курсе самых актуальных цветовых трендов
Cromax – всегда в курсе самых актуальных цветовых трендов
Наиболее популярными цветами автомобилей в мире в настоящее время остаются белый, серый и черный. И…
Coatings Today
07.06.2021
172