Докторант Университета Саскачевана (USask) (Саскатун, провинция Саскачеван, Канада) Артур Ситум разработал новый неразрушающий метод исследования коррозии стали. Ситум считает, что данное исследование может способствовать повышению безопасности при добыче поташа и строительстве зданий, дорог и мостов.
В национальном исследовательском центре USask (Синхротрон CLS) Ситум изучает, как выдерживают коррозию защитные покрытия арматурных стержней, которые используются для усиления бетона. Он проводил свое исследование с учетом особенностей добычи поташа, при которой соль может просачиваться через пористый бетон и вызывать быстрое развитие коррозии в арматуре, что потребует ее более частой замены.
“Бетон обычно держится неплохо, даже если арматура немного проржавела”, — говорит Ситум. “Но разработанный мной метод позволяет вам определить, в какой момент защитные покрытия арматурных стержней теряют свои свойства, чтобы исследователи могли разработать улучшенные покрытия”. В отличие от других методов, используемых при исследовании коррозии, синхротронный метод Ситума, в основе которого лежат рентгеновские лучи, микроскоп и ускоритель частиц CLS, показывает, насколько эффективны покрытия, и не требует снятия их с арматуры.
Как правило, при удалении покрытий повреждаются образцы и становятся непригодными для дальнейших испытаний, а исследование коррозии самого покрытия также может быть затруднено. В своей работе Ситум моделировал в лаборатории разные условия для нескольких типов защитных покрытий, чтобы понять, как могут реагировать материалы и химические вещества, нанесенные на поверхность. Результаты показали, что наплавленное эпоксидное покрытие может выдерживать коррозию лучше, чем другие типы испытанных покрытий.
Методика Ситума показывает, как химические элементы материалов распределяются по поверхности, и как они изменяются под воздействием коррозии или старения. “Это похоже на карту города, на которой видно, где находятся парки и здания, и какого они размера. Моя карта очень точно показывает распределение химических элементов в материале”, — говорит он. Ситум планирует расширить область применения своей методики и с помощью имитированного ядерного топлива исследовать устойчивость керамики, используемой для хранения ядерных отходов.
Исследовательский проект финансировался канадским федеральным правительственным агентством, Международным институтом инноваций в области минералов (Саскатун, провинция Саскачеван, Канада), тремя компаниями, занимающимися поташом, и национальной некоммерческой организацией Mitacs, поддерживающей бизнес и научную деятельность в Канаде.
