亚利桑那州立大学开发新的表面处理方法 使金属合金更耐腐蚀

在现代世界中，金属腐蚀可能对工业设施、交通、公共安全和其他关键结构系统产生威胁，并造成严重的经济损失。据外媒报道，亚利桑那州立大学（Arizona State University）等机构的研究人员开发了一种新的金属合金表面处理方法，可以提高合金的腐蚀能力，以应对多种环境因素。

（图片来源：亚利桑那州立大学）

(资料图)

研究人员Kiran Solanki表示：“通过所设计的处理方法，既可以提高合金的性能，又可以延长其使用寿命。这种工艺能够改变金属合金的表面形态，提高其在腐蚀性环境中的性能表现。目前，该工艺正在申请专利。”

同样重要的是，在提高耐腐蚀性的同时，这种处理方法不会影响合金的整体强度，尤其适用于航空航天、汽车和海军工业中使用的铝基合金。

该研究项目基于对形态学的深入理解。在材料科学和工程中，形态学涉及到对材料微观结构的深入研究。在许多合金中，所用材料的微观结构特征决定了合金的物理和化学性能，如形式、尺寸、形状和基本的整体架构。

Solanki表示：“研究人员通过改变内部微观结构或添加不同的合金元素，来改变金属合金的表面形态。通过这些处理措施，可以在表面涂上不同种类的合金元素。”这种处理方法改变了合金的内部组织和氧化层，使材料表面更能抵抗各种腐蚀，包括气体、液体、盐、酸和各种温度。

这项技术可能是第一个可以显著提高金属合金弹性的技术。研究人员认为，该技术具有进一步发展的可能性。Solanki表示：“目前，研究人员正在探讨其他因素，以改善涂层处理方法，使合金材料更坚固。”

研究人员指出，合金由铝、锌、铜、锰、钛、镍、镁和其他金属材料制成。因此，可能需要不同的表面处理方法，以提高耐腐蚀性。他们强调，航天器、飞机、船舶和汽车都需要特殊的处理组合和应用，以保护其在不同的使用环境和条件下免受磨损。

未来着眼于更可持续的金属材料

研究人员认为，这项研究将为设计新的配方和方法提供基本的构建块，以开发适用于更多金属表面的处理方法。下一步，预计研究人员将从原子结构层面研究合金发展的可能性，以发现其他新的保护方法，抵抗腐蚀性元素和环境。

Solanki等人已开始从颗粒和纳米尺度探讨合金发展，将其作为开发新的或改进的表面处理方式的可行方法。Solanki表示：“使用不同种类的颗粒和沉淀物，可以提高合金的耐腐蚀性。问题在于能否通过破碎或溶解这些颗粒，改变其特征及腐蚀效应。”

其他研究人员也在探索改变各种材料微观结构的潜力，以使材料更耐腐蚀。

研究人员Vikrant Kumar Beura解释道，改变表面处理使用的化学成分，及其在表面上的应用和分布方式，也会对材料的防腐蚀性产生影响。“在某些情况下，与其将处理材料大量集中在整个合金表面，不如将处理材料薄薄地分散开来，可能效果更好。”

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