Несподіване відкриття може змінити спосіб використання нікелю промисловістю

Нікель — один з найпоширеніших елементів на землі. Він твердий, але водночас еластичний, магнітний при кімнатній температурі і відносно хороший провідник електрики і тепла. Зокрема, нікель має високу корозійну стійкість, що дозволяє використовувати його в різних галузях промисловості.

Однак несподіване відкриття, зроблене групою дослідників з Техаського університету, показало, що нікель не тільки піддається корозії, а й робить це найменш очікуваним способом, повідомляє видання EurekAlert.

Як і готова головоломка, матеріали складаються з взаємопов'язаних частин. Мікроскопічно нікель утворюється з дрібних, щільно упакованих кристалів або зерен.

Корозія переважно атакує стики або межі між цими зернами. Це явище, відоме як міжкристалічна корозія, являє собою локалізований тип розпаду, який відбувається на мікроскопічному рівні і спрямований на руйнацію матеріалів по краях кожної з цих меж, а не на зовнішню поверхню матеріалу. Таким чином, вона послаблює матеріал зсередини назовні.

Досі вчені вважали, що один особливий тип, відомий як когерентна подвійна межа, стійкий до корозії. Однак учені несподівано виявили, що майже вся корозія під час їхніх експериментів відбувалася саме на цих ділянках.

Когерентні подвійні межі — це області, в яких внутрішня структура матеріалу формує дзеркальне зображення самої себе уздовж загальної межі. Вони виникають, коли кристалічні утворення по обидва боки атомарної межі проходять без збурень і безладдя. Ці типи меж природним чином виникають під час кристалізації, але також можуть бути результатом механічного або термічного впливу.

Чистий нікель в основному стійкий до корозії. Але коли ми заряджали його на катодній (пасивній і низькоенергетичній) стороні, яка ще рідше піддається корозії, ми, як не дивно, побачили видиму корозію на когерентних подвійних межах, — зазначають дослідники. — Цей висновок допоможе інженерам передбачити, з чого почнеться корозія. Це може навіть призвести до утворення металів, які менш схильні до корозії.

Протягом багатьох років дослідники виходили з припущення, що когерентні подвійні межі протистоять корозії. Вони навіть працювали над створенням металів, які мають більше таких меж, прагнучи зменшити корозію.

Тепер вся стратегія має бути переглянута, — наголошують дослідники.

Учені зазначають, що результати цього дослідження для теоретичної науки є навіть більш важливими, ніж їхнє технологічне застосування.

Виявляється, доводи, які раніше змушували нас вважати, що когерентні подвійні межі стійкі до корозії, помилкові, — наголошують учені. — Ця робота дає підказки про те, як поліпшити наше фундаментальне розуміння корозії металів.

Нагадаємо, британські вчені нещодавно створили найтонше у світі золото, товщина якого становить всього два атоми.