科學家們在一項新發現中找到了一種方法,可以大幅度降低質量輕得神奇的金屬--鎂的腐蝕速率,就是添加砷元素。這一發現將對航空航天、汽車和電子工業產生重要影響。
鎂在實用金屬結構材料中是比重最小的(密度約為鋁的2/3,鋼的1/4),它最大的優點就是輕。鎂在工業應用上有很多種可能,但卻因耐腐蝕性能差受到很多限制。用技術制造功能合金的第一步就是要找到克服鎂易發生腐蝕的方法。
澳大利亞莫納什大學副教授Nick Birbilis帶領的研究團隊,首次通過添加陰極過程毒化物(poisoning)--砷元素,制成了腐蝕速率大幅度降低的鎂合金。他們發現,對鎂添加的很少量的砷,能在腐蝕反應發生前通過毒化(poisoning)陰極有效地阻礙腐蝕反應。
鎂和鋁在元素周期表中處于相鄰位置,化學性質相近,鎂在鋁的前一位,比鋁更活潑。全世界大概有400種鋁合金,而鎂的合金卻不超過30種。原因是鎂的耐腐蝕性能不好。腐蝕問題長期以來嚴重地制約著鎂的開發和廣泛應用。一旦制成“不銹” (stainless)、耐腐蝕性能好的鎂合金,就將得到廣泛應用,運輸業的輕量化可以減少對能源的消耗,有利于環保。這已經成為重要研究方向的課題,重點研究輕金屬。
莫納什大學材料工程系副教授Nick Birbilis說,這項新發現通過使用陰極毒化物(poisoning),將會制成更多“不銹” (stainless)的鎂合金產品。他還說“這一項發現非常重要,也非常及時。在這個追求輕質量、節能減排的時代,便攜式電子產品也好,航空和陸地運輸業也好,各行業對鎂合金的需求量都很大。”
為滿足工業發展的需求,鎂合金產品快速發展,但是目前卻受到了高腐蝕速率的阻礙和限制。砷元素對鎂的腐蝕反應的阻礙效果這一發現,現在正在試用中,將砷作為功能添加劑添加到商業合金中。這一突破將有助于研究出新一代更加“不易生銹” (stainless)的鎂合金產品。
威爾士大學和澳大利亞聯邦科學與工業研究組織聯合完成的這一研究成果,在Electrochemistry Communications期刊的文章中有發布。
責任編輯:李玲珊
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