Ny indsigt i processer på molekylært niveau kan hjælpe med at forhindre korrosion og forbedre den katalytiske omdannelse

Ingeniører har længe vidst, at vanddamp kan fremskynde korrosion af metaller og legeringer, men de nøjagtige mekanismer forbliver uhåndgribelige og derfor svære at forhindre. Nu har et internationalt forskerhold kigget ind i vanddampkorrosions funktion på atomniveau. Deres arbejde afslører, hvordan involvering af protoner fremskynder korrosionsprocessen.

At forstå, hvordan vanddamp, såsom tåge eller damp, korroderer metaller og legeringer, kan hjælpe ingeniører med at holde industrielle systemer med at arbejde med maksimal ydeevne længere. Bevæbnet med den viden, ingeniører kan også forbedre katalytiske omdannelsesprocesser og forbedre ionledning i materialer.

Forskere fra EMSL, det miljømolekylære laboratorium, en Office of Science brugerfacilitet, samarbejdet med kolleger ved Pacific Northwest National Laboratory, det kinesiske videnskabsakademi, og State University of New York i Binghamton for at studere virkningen af ​​vanddamp og forhøjede temperaturer på en nikkel-chrom legering. Ved at bruge EMSLs miljøtransmissionselektronmikroskop, de var i stand til direkte at observere oxidvækst på en nikkel-chrom-legering under korrosion på atomniveau. Det de opdagede var en kompleks dans af protoner, kationer, og anioner, der førte til øget korrosion og en mere porøs struktur af oxidet. De modellerede derefter processen gennem computersimuleringer for at bekræfte deres resultater.

Deres arbejde giver indsigt i, hvordan vanddamp kan ændre andre materialer, især ved høje temperaturer.