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多地公布2025年重大項(xiàng)目投資計(jì)劃,，涵蓋制造業(yè)、[詳細(xì)]
金屬抗腐蝕研究獲得新進(jìn)展 我國科研團(tuán)隊(duì)帶來全新研究思路
2024年11月27日 17:00:15
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點(diǎn)擊量：5964
金屬材料在我們?nèi)粘Ｉ钪袩o處不在,，從建筑結(jié)構(gòu)到電子設(shè)備，從交通工具到生產(chǎn)設(shè)備,，金屬材料都發(fā)揮著重要作用,。而這離不開金屬材料所具備的優(yōu)異的物理性能。但是,，金屬材料在使用過程中難免會和環(huán)境發(fā)生化學(xué)反應(yīng),，盡管這個(gè)反應(yīng)許多時(shí)候需要很長時(shí)間來進(jìn)行，但是過程中往往會伴隨著金屬材料性能的下降,，這個(gè)金屬材料出現(xiàn)變質(zhì),、破壞和性能惡化的現(xiàn)象便是金屬腐蝕。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】金屬材料在我們?nèi)粘Ｉ钪袩o處不在,，從建筑結(jié)構(gòu)到電子設(shè)備,，從交通工具到生產(chǎn)設(shè)備，金屬材料都發(fā)揮著重要作用,。而這離不開金屬材料所具備的優(yōu)異的物理性能,。但是，金屬材料在使用過程中難免會和環(huán)境發(fā)生化學(xué)反應(yīng),，盡管這個(gè)反應(yīng)許多時(shí)候需要很長時(shí)間來進(jìn)行,，但是過程中往往會伴隨著金屬材料性能的下降，這個(gè)金屬材料出現(xiàn)變質(zhì),、破壞和性能惡化的現(xiàn)象便是金屬腐蝕,。
金屬腐蝕一旦發(fā)生，許多時(shí)候都伴隨著經(jīng)濟(jì)損失和生產(chǎn)安全問題,。例如飛機(jī)剎車系統(tǒng)的高壓氣瓶因應(yīng)力腐蝕爆炸導(dǎo)致剎車失靈,，橋梁因應(yīng)力腐蝕和疲勞的聯(lián)合作用而斷裂等。正因如此,，大多數(shù)行業(yè)都會在應(yīng)對金屬腐蝕以及設(shè)備維護(hù)上投入大量的精力,。這也使得金屬抗腐蝕研究成為了材料學(xué)一個(gè)重要的課題。
事實(shí)上,， 目前針對金屬腐蝕的手段有很多,，像通過油漆涂層避免金屬與空氣或水直接接觸，以及加工成合金提升金屬穩(wěn)定性等,，都是常見的手段,。而就在最近,，我國科學(xué)家在這方面又收獲了全新的進(jìn)展。
據(jù)悉,，中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所微納光子學(xué)與材料國際實(shí)驗(yàn)室楊建軍團(tuán)隊(duì)的最新研究成果,，有望有效解決金屬表面極端拒水性持久保持的關(guān)鍵難題。
超疏水性指對水具備極端排斥性,，現(xiàn)象上來看,，指材料表面與水的接觸角大于150°，且在傾斜角小于10°時(shí),，液滴能夠滾動脫離表面的表面,。金屬材料想要獲得這種特性，大都依賴于傳統(tǒng)的二元協(xié)同設(shè)計(jì)思想,，即通過調(diào)控兩種結(jié)構(gòu)單元之間的距離與本征物理尺度常數(shù)匹配,，達(dá)到臨界距離產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，從而呈現(xiàn)出優(yōu)異物理,、化學(xué)性能的一類新材料設(shè)計(jì)方法,。具體到金屬材料上就是先在材料表面制作微/納米結(jié)構(gòu)，然后再采用低表面能有機(jī)物進(jìn)行修飾,。
然而這種方法的本質(zhì)是為材料附著涂層,，涂層在實(shí)際使用過程中會出現(xiàn)分解、脫落等問題,，因此時(shí)間一長加工好的材料具備的超疏水性也會逐漸消失,。楊建軍團(tuán)隊(duì)則采用飛秒激光元素?fù)诫s微納結(jié)構(gòu)與循環(huán)低溫退火相結(jié)合的研究方法為金屬構(gòu)建一種以次晶相態(tài)為主導(dǎo)的仿生蟻穴狀結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的自啟動超疏水效果,。
用于測試該研究成果的金屬鋁合金樣品,，在腐蝕性鹽水中浸泡2000小時(shí)后，表面依然能夠保持良好的超疏水性能,。并且,，經(jīng)驗(yàn)證，激光處理后材料的腐蝕電流密度相較于未處理鋁合金降低了10萬倍,。相信,，隨著技術(shù)的進(jìn)一步完善，該技術(shù)能夠打開超疏水金屬在建筑,、交通、科研等領(lǐng)域的應(yīng)用,，憑借優(yōu)秀的自清潔,、防腐、減阻和防冰等性能,，為我們帶來更多的便利與機(jī)遇,。
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