鋁合金在循環(huán)冶金中發(fā)揮著重要作用，因?yàn)樗鼈兙哂辛己玫目苫厥招院?5%的能量增益。它們的低密度和高強(qiáng)度線性轉(zhuǎn)化為運(yùn)輸過程中的低溫室氣體排放，其出色的耐腐蝕性延長了產(chǎn)品壽命。鋁合金的耐久性源于牢固結(jié)合在表面的致密氧化膜，防止進(jìn)一步退化。然而，盡管經(jīng)過幾十年的研究，多組分鋁合金腐蝕過程中的單個(gè)元素反應(yīng)及其對氧化膜納米級特征的影響仍是未解決的問題。
馬克斯 -普朗克鐵研究所公司Dierk Raabe和Huan Zhao等在高強(qiáng)度Al-Zn-Mg-Cu合金的水腐蝕中的腐蝕氧化膜的近原子圖像和溶質(zhì)反應(yīng)性之間建立了直接關(guān)聯(lián)。
本文要點(diǎn)：
（1）
作者揭示了納米晶氧化鋁的形成，并強(qiáng)調(diào)了氧化物和基體之間的溶質(zhì)分配以及內(nèi)部界面的偏析。峰時(shí)效合金中Mg分配含量的急劇下降強(qiáng)調(diào)了熱處理對氧化物穩(wěn)定性和腐蝕動力學(xué)的影響。通過氘的H同位素標(biāo)記，作者提供了氧化物作為這種元素的陷阱的直接證據(jù)，指出了Al氧化物可能作為防止H脆化的動力學(xué)屏障的重要作用。
（2）
作者的發(fā)現(xiàn)推進(jìn)了進(jìn)一步提高氧化鋁穩(wěn)定性的機(jī)理理解，指導(dǎo)了潛在應(yīng)用的耐腐蝕合金的設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn):
Zhao, H., Yin, Y., Wu, Y. et al. How solute atoms control aqueous corrosion of Al-alloys. Nat Commun 15, 561 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-44802-5
https://doi.org/10.1038/s41467-024-44802-5
