近代物理研究所一項(xiàng)科研取得新進(jìn)展 為新型抗腐蝕材料研發(fā)提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)

記者于近日從市科技局獲悉，中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所在鐵鉻基合金氧化膜微觀結(jié)構(gòu)演化研究方面取得新進(jìn)展，該進(jìn)展為新型抗腐蝕材料的研發(fā)提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)與技術(shù)支撐。

中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所核能工程材料室的研究人員以鐵鉻基合金氧化膜中鎳元素富集為切入點(diǎn)，研究了早期氧化腐蝕行為及氧化膜微觀結(jié)構(gòu)演化過(guò)程。研究發(fā)現(xiàn)奧氏體鋼氧化膜的鎳富集層由鐵鉻尖晶石氧化物和未氧化的富鎳相組成，氧化膜中存在大量的納米孔洞，這些孔洞是氧化劑內(nèi)擴(kuò)散的通道。研究團(tuán)隊(duì)基于鎳元素的空間分布和遷移行為，揭示了富鎳層的演化過(guò)程，并結(jié)合模型計(jì)算揭示了鎳遷移擴(kuò)散是奧氏體鋼內(nèi)層氧化膜中納米孔洞形成的主導(dǎo)因素，提出了一種氧化膜中納米孔洞的形成機(jī)制。

鐵鉻基合金氧化膜中的納米孔洞作為腐蝕過(guò)程中元素遷移和空位聚集的產(chǎn)物，對(duì)以擴(kuò)散為主導(dǎo)的氧化腐蝕行為有著重要影響。研究人員利用透射電子顯微鏡進(jìn)一步對(duì)比研究氧化膜微結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)關(guān)注孔洞的形貌、分布、尺寸等特性，不同于光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡的觀察結(jié)果，高分辨的透射電子顯微鏡觀測(cè)發(fā)現(xiàn)在納米尺度下氧化膜的內(nèi)層比外層更加多孔，且多孔富鉻的內(nèi)氧化層有利于提高抗腐蝕性能，成功闡明了氧化膜中納米孔洞對(duì)材料抗氧化腐蝕性能的影響機(jī)制。

蘭州日?qǐng)?bào)社全媒體記者 華 靜

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