Учёные приблизились к решению проблемы быстрой порчи металла из-за процесса коррозии

Недавние исследования в области коррозии металлов показывают, что процесс не столь однороден, как казалось ранее. Коррозия, которая приводит к разрушению металлических конструкций, может начинаться с микроскопических дефектов в поверхности материала, а затем распространяться вдоль различных путей, включая коррозионные трещины и поры в металле. Однако, исследования последних лет показали, что этот процесс не всегда одинаков для разных металлов и даже для разных областей поверхности того же металла. Коррозия может проявляться в различных формах, и каждая из них имеет свои особенности.Недавно опубликованное исследование в журнале "Nature Materials" описывает новые результаты исследования коррозии алюминия и меди, проведенного группой исследователей из Университета Кембриджа и Калифорнийского университета в Беркли. Исследователи использовали технику сканирующей зондовой микроскопии (SPM), чтобы изучить поверхности обоих металлов в условиях, приближенных к реальным условиям эксплуатации, например, при наличии влаги и солей. Исследование показало, что коррозия меди происходит гораздо быстрее, чем коррозия алюминия. Кроме того, у меди коррозия происходит по пути граничных слоев металла, в то время как алюминий корродирует преимущественно через поверхностные дефекты. Исследователи также обнаружили, что на поверхности меди образуются длинные структуры, называемые "коррозионными лентами", которые распространяются вдоль металла. Эти ленты могут создавать условия для образования более глубоких коррозионных трещин, которые могут привести к разрушению материала. В свою очередь, алюминий образует более равномерные коррозионные пятна на своей поверхности.Интересно, что исследование показало, что некоторые области поверхности меди являются более устойчивыми к коррозии, чем другие. Эти области соответствуют местам, где медь имеет более высокую концентрацию медных кристаллов. Исследователи предполагают, что эти области более устойчивы к коррозии из-за более тесной упаковки кристаллов, что ограничивает доступ влаги и солей к поверхности металла.Однако, несмотря на эти новые находки, пока не существует универсального метода предотвращения коррозии. Существующие методы, такие как применение защитных покрытий или легирование металла другими элементами, имеют свои ограничения и не всегда эффективны.Исследователи надеются, что их результаты помогут в разработке более эффективных методов предотвращения коррозии. Например, на основе этих результатов можно разработать специальные сплавы меди, которые будут иметь более высокую концентрацию кристаллов в более уязвимых областях поверхности, что повысит устойчивость к коррозии. Кроме того, на основе результатов исследования можно разработать более точные методы контроля коррозии. Например, используя технику сканирующей зондовой микроскопии, можно обнаружить начальные стадии коррозии и предотвратить дальнейшее развитие процесса.В целом, последние исследования показывают, что коррозия является сложным и многогранным процессом, который не всегда проявляется одинаково для разных металлов и даже для разных областей поверхности одного и того же металла. Новые находки могут привести к разработке более эффективных методов предотвращения коррозии, что в свою очередь может снизить затраты на ремонт и замену корродировавших металлических конструкций и повысить их долговечность. Однако, несмотря на все усилия учёных, коррозия остается актуальной проблемой в промышленности и других отраслях, связанных с использованием металлических материалов. Поэтому, важно продолжать исследования в этой области и развивать новые методы предотвращения и контроля коррозии.