Неожиданное открытие может изменить способ использования никеля промышленностью

Никель — один из самых распространенных элементов на земле. Он твердый, но в то же время эластичный, магнитный при комнатной температуре и относительно хороший проводник электричества и тепла. В частности, никель обладает высокой коррозионной стойкостью, что позволяет использовать его в различных отраслях промышленности.

Однако неожиданное открытие, сделанное группой исследователей из Техасского университета, показало, что никель не только подвергается коррозии, но и делает это наименее ожидаемым способом, сообщает издание EurekAlert.

Как и готовая головоломка, материалы состоят из взаимосвязанных частей. Микроскопически никель образуется из мелких, плотно упакованных кристаллов или зерен.

Коррозия преимущественно атакует стыки или границы между этими зернами. Это явление, известное как межкристаллическая коррозия, представляет собой локализованный тип распада, который происходит на микроскопическом уровне и направлен на разрушение материалов по краям каждой из этих границ, а не на внешнюю поверхность материала. Таким образом, она ослабляет материал изнутри наружу.

До сих пор ученые считали, что один особый тип, известный как когерентная двойная граница, устойчив к коррозии. Однако ученые неожиданно обнаружили, что почти вся коррозия во время их экспериментов происходила именно на этих участках.

Когерентные двойные границы — это области, в которых внутренняя структура материала формирует зеркальное изображение самой себя вдоль общей границы. Они возникают, когда кристаллические образования с обеих сторон атомарной границы проходят без возмущений и беспорядка. Эти типы границ естественным образом возникают при кристаллизации, но также могут быть результатом механического или термического воздействия.

Чистый никель в основном устойчив к коррозии. Но когда мы заряжали его на катодной (пассивной и низкоэнергетической) стороне, которая еще реже подвергается коррозии, мы, как ни странно, увидели видимую коррозию на когерентных двойных границах, — отмечают исследователи. — Этот вывод поможет инженерам предсказать, с чего начнется коррозия. Это может даже привести к образованию металлов, менее подверженных коррозии.

В течение многих лет исследователи исходили из предположения, что когерентные двойные границы противостоят коррозии. Они даже работали над созданием металлов, имеющих больше таких границ, стремясь уменьшить коррозию.

Теперь вся стратегия должна быть пересмотрена, — подчеркивают исследователи.

Ученые отмечают, что результаты этого исследования для теоретической науки являются даже более важными, чем их технологическое применение.

Оказывается, доводы, которые ранее заставляли нас считать, что когерентные двойные границы устойчивы к коррозии, ложные, — отмечают ученые. — Эта работа дает подсказки о том, как улучшить наше фундаментальное понимание коррозии металлов.

Напомним, британские ученые недавно создали самое тонкое в мире золото, толщина которого составляет всего два атома.