Неожиданное открытие может изменить способ использования никеля

Coatings Today
10.09.2019 598

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

Напыляемая шпатлевка для яхт
Напыляемая шпатлевка для яхт
Амстердам — Строители мегаяхт и специалисты по нанесению покрытий теперь могут воспользоваться технологией распыления шпатлевки,…
Coatings Today
05.12.2019
351
AkzoNobel привносит технологию цвета в покрытие яхт
AkzoNobel привносит технологию цвета в покрытие яхт
Покупатели, использующие покрытия для яхт AkzoNobel, теперь могут воспользоваться новым цифровым инструментом, который предлагает широкий…
Coatings Today
12.02.2018
318
Антикоррозионные свойства функционализированных графен-акрилатных покрытий
Антикоррозионные свойства функционализированных графен-акрилатных покрытий
Исследование посвящено антикоррозионным свойствам функционализированных графен–акрилатных покрытий, получаемых методом катафоретического осаждения. Разнообразные свойства графена можно…
Coatings Today
24.03.2020
387
Низкопенные поверхностно-активные вещества
Низкопенные поверхностно-активные вещества
Plurafac LF 303 и Plurafac LF 305 — новые низкопенные поверхностно-активные вещества, высокоэкологичные и обладающие…
Coatings Today
13.02.2020
578
Проект новейшего открытого каяка для рыбалки
Проект новейшего открытого каяка для рыбалки
Прототип нового каяка Tyr от компании Apex Watercraft, выполненного из углеродного волокна/эпоксидной смолы, — это…
Coatings Today
04.10.2020
311
Новые решения для полиуретановых полов
Новые решения для полиуретановых полов
Sherwin-Williams выпустила FasTop™ Multi Systems — набор чрезвычайно износостойких, гигиеничных, химически и устойчивых к скольжению…
Coatings Today
13.08.2020
319
Новая система очистки сточных вод нацелена на микрозагрязнители
Новая система очистки сточных вод нацелена на микрозагрязнители
Разработана экологичная и масштабируемая технология, которая позволяет уничтожить широкий спектр микрозагрязнителей, включая пер- и полифторалкильные…
19.02.2023
163
Разработка термопластичных сотовых панелей FST-класса
Разработка термопластичных сотовых панелей FST-класса
Предназначенный для применения в сфере общественного транспорта, включая внутреннюю отделку самолетов, этот материал превосходит обычные…
Coatings Today
01.10.2020
419
Деловая программа Rosmould & 3D-TECH | Rosplast 2023
Деловая программа Rosmould & 3D-TECH | Rosplast 2023
Деловая программа будет проходить на трех площадках в течение всех дней выставок. Более 90 экспертов…
15.05.2023
93