近期，韓國的研究人員開發(fā)出一種新型合金涂層，通過在表面處理中增加一個簡單的額外步驟，就可以顯著提高鋼鐵的耐腐蝕能力。

鋼材通常會被涂上其他金屬涂料以提高其耐腐蝕性能，但含鹽的海洋環(huán)境帶來了額外的挑戰(zhàn)。鋁是一種常見的防腐蝕涂層材料，但它本身往往會與海水中的氯離子發(fā)生反應(yīng)，容易生銹。

因此，韓國海事海洋大學(xué)(KMOU)的工程師開發(fā)了一種由鋁、鎂和硅(Al-Mg-Si)組成的新型合金涂層。該團隊從鍍鋁鋼開始，也就是在鋁和硅的浴液中熱浸的鋼，對于缺少的成分“鎂”不能通過這種方法來實現(xiàn)，所以該團隊使用物理氣相沉積法為鋼進行涂層。最后，涂層被暴露在375 ℃的高溫下，持續(xù)不同的時間。

然后，研究小組通過對新涂層進行標(biāo)準的鹽霧試驗來測試其耐腐蝕性能。他們比較了被加熱0 min,5 min和30 min的新型合金試樣與普通的鍍鋁鋼板、鍍鋅鋼板試樣。果然，新涂層的性能遠遠好于其他材料。

鍍鋁和鍍鋅鋼板在800 h的鹽霧環(huán)境暴露后，出現(xiàn)了明顯的銹蝕。未經(jīng)過熱處理的新型合金表現(xiàn)較好，但在 1 600 h后也出現(xiàn)了明顯的腐蝕。經(jīng)過30 min熱處理的新型合金在2 000 h之前顯示出很少的銹蝕，在那之后銹蝕迅速增加。但表現(xiàn)尤為突出的是被加熱5 min的新型合金，即使在2 400 h后測試結(jié)束，也很少發(fā)生腐蝕。

經(jīng)過仔細分析，研究小組確定了該涂層的耐腐蝕特性的機理。即在材料表面形成了兩層“屏障”，靠近表面的大部分是鋁層，而更深層的則是由鋁、鎂和硅組成的合金層。這個內(nèi)層產(chǎn)生了一種較好的“屏蔽”效應(yīng)，保護鋼鐵更長時間不受腐蝕。對試樣進行的最初加熱就是通過允許鎂遷移到材料的更深處來幫助這個過程的形成。

值得注意的是，鹽霧試驗與現(xiàn)實世界中的材料的腐蝕速率沒有直接關(guān)系，也無法考慮到所有的環(huán)境因素，如濕潤和干燥周期以及除普通鹽水外的其他腐蝕性介質(zhì)等。但這些試驗結(jié)果確實表明，新的合金涂層具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

這項研究已發(fā)表在CorrosionScience雜志上。

(摘編自中國腐蝕與防護網(wǎng))