خوردگی ، ٣ درصد درآمد ناخالص ملی محصولات جهان را تحت تأثیر قرار میدهد. از نگاه مثبت ، خوردگی شیمیایی سطوح فلزی ممکن است به ایجاد نانوساختارهای سطحی منجر شود که میتواند کاربردهای فنی جالب توجهی مانند کاتالیزور و حسگرها را به همراه داشته باشد؛ بنابراین ، درک بهتر از فرآیندهای خوردگی هم در پیشگیری و هم در بهرهگیری از آن لازم است.
دانشمندان مرکز ESRF به همراه دانشمندان آلمانی به یک فرآیند خودسامانی روی سطح آلیاژ فلزی پی بردهاند که در تعیین پاسخ این فلز به خوردگی اهمیتی حیاتی دارد. در واقع ، در این بررسی ، با استفاده از پرتوهای X حاصل از سینکروترون ESRF ، توصیفی ساختاری با دقت مقیاس اتمی بدست میآید که در آن ، ترکیب شیمیایی و ساختار یک لایه سطحی محافظ که از خوردگی بیشتر جلوگیری میکند، روشن میشود.
محققان مؤسسه Max Planck ، دانشگاه ULM آلمان و ESRF از چشمه نور سینکروترون برای تولید مجدد شروع فرآیند ناگهانی خوردگی در آلیاژ مس - طلا استفاده کردند. طلا از فلزات نجیب است که دچار خوردگی نمیشود، اما مس اگر چه از عناصر واسطه به شمار میآید، نسبت به طلا در رده پایینتری قرار داشته ، لذا بیشتر در معرض خوردگی شیمیایی قرار دارد؛ لذا آلیاژ طلا - مس با دارا بودن لایه بسیار نازک غنی از طلا مکانیسمی پیدا میکند که میتواند خود را در برابر خوردگی محافظت کند. این لایه نازک ساختار بلوری غیر عادی و بسیار منظمی دارد. با پیشرفت فرآیند خوردگی ، این لایه به صورت نانوجزیرههایی از طلا به ابعاد ٢٠ تا ٥/١ نانومتر در میآیند و نهایتاً این جزیرهها لایه فلزی متخلخلی از طلا تشکیل میدهند که میتواند دارای کاربردهای فنی مختلفی باشد.
به گفته `Torge Zegenhagen` یکی از محققان این طرح درک و کنترل شکلگیر اولین لایه و این نانوجزیرهها میتواند به تولید نانوموادی با خواص ویژه کمک کند.
به منظور انجام چنین آزمایشهایی ، محققان نمونه را در یک پیل الکتروشیمیایی محتوی اسید سولفوریک قرار دادند، بطوریکه پس از اعمال ولتاژ ، بتوانند فرآیند خوردگی اولیه را مشاهده کنند.
`فرانک دینر` یکی دیگر از محققان این طرح میگوید: ما از ترکیب تحلیلهای سه بعدی دقیق ساختار با آزمایشهای پراکندگی نامنظم و قبل از آنکه خوردگیهای شدیدتری اتفاق بیافتد، به جزئیات زیادی از ارزیابی ساختاری و اطلاعات شیمیایی مربوط به آن دست یافتیم.
از این دیدگاه جدید میتوان در آلیاژهای مختلف که در محیطهای خورنده بکار میروند و نیز در موادی که بتواند از چنین ویژگی در تشکیل فلزات متخلخل مطابق با نیازهای فنی بهره برند، استفاده کرد.
اگر چه فرآیند خوردگی آلیاژ مس - طلا جدیداً شناخته شده است، خود این فرآیند قرنها بود که وجود داشت. فلزکارها در زمان اینکاها (Incas) ، ذخایر گرانقیمت طلای خود را با مس مخلوط میکردند و سپس آلیاژ بدست آمده را در مواد نمکی قرار میدادند. این کار محیطی اسیدی ایجاد کرده و مس لایه بالایی را در خود حل میکرد و یک سطح غنی از طلا ایجاد میشد که آماده پرداخت بود.
نتایج این تحقیق در مجله Nature به چاپ رسیده است.
امتیاز: 0.00
وزارت آموزش و پرورش > سازمان پژوهش و برنامهريزی آموزشی
شبکه ملی مدارس ایران رشد
ارسال ها: 775
شما باید یک عنوان و متن وارد کنید!