Nat. Mater.探究水汽加速合金氧化过程的“原子级”根源

xianghong

能否耐受住水汽的考验是很多材料，特别是金属或者合金材料，走向应用的必由之路。众所周知水汽会加速金属或者合金的氧化，但追根溯源，原子级别究竟发生了什么，还众说纷纭。
刊登于Nature Materials的最新研究发现，结合“原位环境透射电镜观察”和“DFT计算”，成功揭示了镍铬合金的水 - 汽增强氧化作用的内在因素。这一过程与质子解离过程密切相关。由水离解产生的质子可以在氧化物晶格中占据间隙位置，降低空穴生成所需要的能量以及阳离子和阴离子的扩散能垒，从而加速了在高温、潮湿环境下的氧化过程。

图 1、原位观察在H2O和O2环境下的Ni – Cr合金表面氧化物的生长动力学。

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