محققان دانشگاه فناوری ماساچوست ایالات متحده آمریکا (MIT) در یک آزمایش موفق شدند با پوششی از اکسید آلومینیم که عملکرد آن مثل مایعات است، از زنگ زدن بیشتر آلومینیم جلوگیری کنند.
به نقل از ایسنا، فلزات در ظاهر بسیار محکم هستند اما در زمان مشخص، حتی هوا قادر است تا این ویژگی آنها را خنثی کند. تعامل اکسیژن با فلزات می تواند به واکنشی منجر شود که زنگ زدگی در آن به وجود بیاید.
اکنون گروهی از پژوهشگران دانشگاه MIT دریافته اند که با بهره گیری از یک پوشش نازک حاوی اکسید آلومینیم که عملکردی مشابه با مایع داشته و می تواند شکاف ها را پر کند، می توان فلز آلومینیم را از زنگ زدگی بیشتر حفظ کرد.
اگر اکسید فلزات به زنگ زدگی یا تیره شدن آنها منجر شود، تاثیر خوردگی و نهایتا ترک خوردن فلزات نمود پیدا می کند اما باید توجه داشت که اکسید همه فلزات، مخرب نیستند.
جالب است بدانید که سه اکسید خاص یعنی اکسید آلومینیم (Al2O3)، اکسید کروم (Cr2O3) و اکسید سیلیکون (SiO2) می توانند فلز را از زنگ زدگی بیشتر حفظ کنند و گروه تحقیقاتی دانشگاه ام آی تی تصمیم گرفتند دلیل این موضوع را بفهمند.
در این آزمایش زنگ زدگی را در شرایط خاصی مثل قرار گرفتن در داخل راکتور بررسی کردند؛ چرا که واکنش اکسیداسیون سریع تر روی می دهد.
دانشمندان در آزمایشات خود متوجه شدند که پوشش دهی خوب این اکسیدهای خاص می تواند از فلزات زیرین آنها در هنگام تماس با اکسیژن و البته قرار گرفتن در فشار مکانیکی، محافظت کند.
آنها جهت بررسی دقیق تر این موضوع، از یک میکروسکوپ الکترونی عبوری محیطی (E-TEM) استفاده کرده اند. در این پژوهش، اکسید آلومینیم عملکرد بسیار خوبی داشت و مشاهده دقیق فرآیند محافظت از فلز با استفاده از این میکروسکوپ برای محققان امکان پذیر شد.
به گزارش کمولوژی، اگر چه اکسید آلومینیم در حالت فیزیکی جامد است اما موقع به کار بردن لایه های بسیار نازک اکسید، حدود ۲ یا ۳ نانومتر به مایع شباهت دارد.
گفتنی است که با کشش آلومینیم، لایه اکسید امتداد می یابد و فلز مورد نظر را پوشش داده و بدین ترتیب، از تماس اکسیژن با آن جلوگیری می کند.
در طی این پژوهش، طول اصلی آلومینیم با وجود کشش بیش از دو بار در دمای اتاق (۲۵ درجه سانتی گراد)، بدون ترک خوردگی حفظ شد. با اینکه اکسید آلومینیم معمولا بسیار شکننده است، با استفاده از این لایه نازک، تغییری در شکل آن ایجاد نشد.
این پوشش های خاص که حالت خود ترمیمی دارند، می توانند در شرایط پر فشاری مانند پیل های سوختی یا راکتورهای نیروگاه های هسته ای استفاده شوند.
جهت مشاهده بیشتر مطالب اینجا کلیک کنید