几十年旧理论被推翻,镍工业或有了新的“打开方式”

时间:2019-08-16 来源: 旅游

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扫描电子显微镜的图像。

镍是地球上最丰富的元素之一。虽然它的质地很硬,但它在室温下具有可塑性,是一种良好的导热性和具有磁性的导电体。最值得注意的是,与许多金属不同,镍具有很强的耐腐蚀性。因此,镍在工业领域具有非常广泛的应用。 eurekalert.org网站于8月6日报道,德克萨斯A&M大学材料科学与工程副教授,动态变形固体研究主任Michael Demkowicz博士领导的团队在美国物理学会上发表了关于镍的惊人报告《物理评论材料》杂志。人们发现镍不仅被腐蚀,而且腐蚀的方式对科学家来说也是非常意外的。

类似于拼图游戏,材料由相互连接的“碎片”组成。在显微镜下观察镍显示它是由微小致密颗粒的聚集形成的。腐蚀“首先攻击”谷物之间的接触边界。这种现象称为“晶间腐蚀”。晶间腐蚀是一种在微观水平上发生的局部腐蚀。它主要破坏晶界,而不是直接“突破”材料表面。换句话说,晶间腐蚀会从内到外削弱材料特性。

长期以来,科学家们一直认为,称为“相干双边界”的特殊粒子间边界是耐腐蚀的。令人惊讶的是,在镍的腐蚀实验中,Demkowicz等人。发现几乎所有的腐蚀都发生在镍的连贯双边界上。相干孪晶边界是材料的内部结构沿共享边界形成其自己的镜像的区域。当原子边界处的晶体整齐排列时,产生相干的孪晶边界。通常,在结晶期间自然产生相干孪晶边界,但也可能是机械或热性质的结果。刘梦莹是德克萨斯A&M大学材料科学与工程系的研究生,他说:“纯镍基本上是耐腐蚀的。在充电过程中不太可能被腐蚀为阴极材料,但我们确实在共晶场中发现了它。腐蚀。我们的研究结果有望帮助工程师预测腐蚀的起始起点并产生更多耐腐蚀的金属材料。“

Demkowicz团队的发现不仅为耐腐蚀材料提供了重要线索,而且为相干孪晶边界的腐蚀理论开辟了新的视角。多年来,研究人员一直认为相干的双边界可以抵抗腐蚀。为了减少腐蚀,他们甚至试图在金属材料中创造更加连贯的双边界。 Demkowicz说:“我们的研究结果推翻了几十年来金属腐蚀的假设。最初,我们已经确信相干双边界中耐腐蚀性的推断是有缺陷的。因此,我们需要对金属腐蚀理论建立新的见解。”/p>

唐林芳

期刊号:2475-9953

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