瑞典查爾姆斯理工大學(xué) Lars-Gunnar Johansson 教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)對(duì)高溫合金做了系統(tǒng)研究，解釋了高溫合金保護(hù)層形成的原理及其抗腐蝕的原因，并為提高合金性能提出了新的方法。

    研究人員首先對(duì)高溫合金領(lǐng)域的兩個(gè)經(jīng)典問題做出了解釋。①高溫合金中普遍存在的“活性元素”（通常為釔和鋯）的影響；②關(guān)于水蒸汽在防腐中的作用。研究人員還展示了這兩種因素之間的聯(lián)系，并演示了合金中的活性元素是如何促進(jìn)氧化鋁保護(hù)層生長(zhǎng)的。他們認(rèn)為，正是由于這些活性元素的存在，才導(dǎo)致了氧化鋁防護(hù)層向內(nèi)生長(zhǎng)，從而促進(jìn)了水蒸汽從周邊環(huán)境向合金基底轉(zhuǎn)移?；钚栽睾退g的相互作用，又促進(jìn)了亞穩(wěn)態(tài)“雜亂”納米氧化鋁層的形成。

    研究人員還提出了一種制備更耐蝕合金的方法。實(shí)驗(yàn)表明，活性元素顆粒存在一個(gè)臨界尺寸，當(dāng)其超過這個(gè)尺寸時(shí)，活性元素顆粒會(huì)引起氧化膜保護(hù)層的開裂，從而使合金基材更多的暴露于腐蝕環(huán)境中，導(dǎo)致腐蝕加劇。這也意味著通過控制合金中活性元素顆粒的尺寸，可以獲得一種更耐腐蝕的高溫氧化膜保護(hù)層。

    該成果既可用于開發(fā)新的高溫技術(shù)，也可用于提高現(xiàn)有合金的制備效率。例如，提高噴氣式飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中的渦輪葉片的可承受溫度，將為航空工業(yè)節(jié)約大量的燃料。或是能夠生產(chǎn)出具有更優(yōu)異性能的耐高溫蒸汽管道，使生物質(zhì)燃料發(fā)電廠大幅提升燃料的產(chǎn)熱效率。腐蝕是高溫材料開發(fā)的主要障礙之一，該研究為人們提供了開發(fā)耐高溫腐蝕合金的新工具，為氧化物高溫材料領(lǐng)域的研究開辟了新途徑。

    相關(guān)研究工作發(fā)表在 Nature Materials（文章標(biāo)題： Interplay of water and reactiveelements in oxidation of alumina-formingalloys）。

    資料來源：

    Superior alloys could be possible, thanksto ground-breaking research

https://www.chalmers.se/en/departments/physics/news/Pages/Ground-breaking-discoveries-could-create-tougher-alloys-with-many-applications.aspx

更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國(guó)內(nèi)外最新動(dòng)態(tài)，我們網(wǎng)站會(huì)不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)http://www.ecorr.org

責(zé)任編輯：殷鵬飛

《中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
投稿聯(lián)系：編輯部
電話：010-62313558-806
郵箱：fsfhzy666@163.com
中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方 QQ群：140808414