新型柔性合金问世:保护钢铁免受腐蚀并在受损时自我修复!
2021-10-21 11:26:02 作者:腐蚀与防护 来源:cnBeta 分享至:

莱斯大学的科研人员近期研制出一种新型合金涂层,它具有独特和多样化的属性,已通过试验证明在保护钢铁材料免受腐蚀方面非常有效。这种新型涂层不仅能防止普通钢的浸水板生锈,而且具有弹性,特别神奇的是,在受损时能自我修复!

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这种新型防腐蚀涂层是由一种轻质的硫硒合金制成的,研究人员表示,它将目前可用解决方案的多种理想品质集于一身,这意味着像锌基和铬基涂层一样能够阻挡湿气和氯气,像聚合物基涂层一样能够在类似海水的条件下保护钢铁,并且能够抵御微生物引起的腐蚀。


这些特性是通过一系列试验加以验证的,其中第一个试验是将普通低碳钢的小板块涂上硫硒合金并在海水中浸泡一个月,同时还有一块未涂的钢板作为对照。虽然裸露的钢明显生锈,但涂有涂层的钢在颜色上没有变化,经过进一步试验证明其具有很强的抗氧化能力。


接下来,科研人员将有涂层和无涂层的样品暴露在浮游生物和生物膜中,以检验其对抗已知会大大加速腐蚀过程的硫酸盐还原菌。而这种新型合金再次出色地保护了其下的钢板。据科研人员称,该涂层提供了99.99%的“抑制效率”。


也许最令人印象深刻的是,该团队发现这种合金具有强大的自我修复特性。当把它的薄膜切成两半,然后把两片薄膜放在加热板上,当加热到70°C时,它们在两分钟内重新变成了一个可折叠的薄膜。如将材料加热到130°C保持15分钟可以修复针孔大小的缺陷,愈合后的材料被证明在保护钢铁方面与未受损的原始涂层一样有效。

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这项研究成果已发表在Advanced Materials杂志上。研究报告的作者Muhammad Rahman说:“如果你给合金来个猛击,它就会复原。如果它需要快速恢复,新利体育下载就用热量来协助它。不过随着时间的推移,大多数厚的样品也都会自行恢复。”


科研人员认为这种新型合金不仅可以作为水环境和新利体育下载周围的钢铁基础设施的保护层,而且还可以用于可弯曲的电子产品。关于这一点,他们报告说该合金是一种比大多数柔性材料更好的绝缘体,同时也比大多数绝缘材料更灵活。他们现在正在继续试验拓宽该材料的品种,以适应不同类型的钢材,并探索不同的涂层技术。


“第一个目标是钢结构,但新利体育下载知道电子行业也面临着一些同样的腐蚀问题,”研究报告的另一位作者Pulickel Ajayan说道,“新利体育下载的新材料有机会解决这些问题。”


文献网址:http://doi.org/10.1002/adma.202104467

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