新的合金成分可以降低石化工业的成本

氧化皮本应保护合金免受广泛腐蚀,但美国美国能源部阿贡国家实验室在这个盔甲上发现了金属纳米颗粒的裂缝。

高温下,合金外表面形成氧化皮,形成保护屏障,防止破坏性含碳分子滑入合金。碳在氧化皮中的扩散应该可以忽略不计,但研究表明,碳可以潜入氧化物防线,导致脆性和腐蚀。

“由于合金腐蚀,美国失去了国民生产总值的4%,”阿贡杰出研究员肯·纳特桑说。“连续的金属纳米颗粒网络允许碳在保护性氧化皮中溶解和扩散,而无需裂纹或孔隙。”欧洲杯猜球平台

人们普遍相信含碳分子逃进裂缝或毛孔氧化尺度,但是使用三个独立的技术——nanobeam先进的x射线分析光子源,磁力显微镜中心的纳米材料在电子显微镜和扫描电子显微镜中心——Natesan,欧洲杯足球竞彩与阿贡的科学家曾佐涛、赛斯·达林和蔡忠厚一起,他们发现了嵌入在氧化物鳞片中的铁和镍纳米颗粒网络。欧洲杯猜球平台

碳可以很容易地在金属中扩散,并为碳原子的传输创造一条路径,该路径不涉及鳞片中的缺陷。

“通过检查氧化皮,我们发现了金属纳米颗粒,”曾说。“如果消除它们,我们可以制造出更耐腐蚀、更持久的合金。”欧洲杯猜球平台

Natesan说,根据这项研究,ANL已开发出实验室规模的材料批次,其使用寿命比铬含量相似的商业合金高出十倍。目前,一家合金制造商欧洲杯足球竞彩已成功铸造了50磅批次的合金,并将在适当时候实现商业化。ANL开发的合金对化工、石化和炼油行业具有相当大的兴趣。

这一发现不仅对金属除尘和渗碳有广泛的影响,而且对合金开发和高温燃料电池表面涂层等其他研究领域也有广泛的影响。

这项研究的资金由美国能源部工业技术办公室提供。阿贡科学用户设施,如先进光子源、电子显微镜中心和纳米材料中心,由美国能源部科学办公室支持。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

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