納米級厚度氧化鋁塗層或可完美防腐

研究人員發現，一種用於金屬的固體氧化物保護塗層，當其足夠薄時，可以像液體一樣變形，從而填充裂縫。

研究人員發現了一種用於金屬固體氧化物塗層，當其足夠薄時，可以像液體一樣產生形變，從而填充裂縫。這種薄塗層可用於防止小分子（燃料電池中的氫氣、核電站中的放射性氘）泄露。

即使金屬表面有堅硬的保護層，氧氣也能通過裂縫接觸到金屬表面，進而進入金屬顆粒間的界面，從而導致進一步腐蝕。如此往複最終引發金屬材料的結構損壞。但有3種元素在被氧化後可以通過形成的氧化膜阻止自身的進一步氧化：氧化鋁、氧化鉻和二氧化硅。麻省理工學院材料學教授Ju Li等在《納米快報》中發文，解釋了氧化鋁和二氧化硅作為特殊的氧化物有良好耐腐蝕性的原因。通過使用特殊的透射電鏡，研究生Yang Yang等對暴露在帶壓的氧氣環境中噴塗了「特殊」氧化物塗層的金屬進行了研究。

事實證明，氧化鋁塗層在薄至2~3納米時，即使在室溫下也具有液體似的流動性——在布魯克黑文國家實驗室的透射電鏡協助下，Yang等首次在原子級解析度下，觀察到了納米氧化鋁塗層的「類液體」性質，它可以隨著鋁金屬的拉伸而延伸，確保金屬被其覆蓋。Li等證實，鋁金屬及其氧化鋁塗層拉伸至其原長的兩倍也不會產生裂紋。Li解釋說，氧化鋁塗層在金屬鋁表面形成了非常均勻的保護層，只要它足夠薄，就能像液體一樣流動，從而始終覆蓋在金屬表面。 Li預計，這種自癒合氧化鋁塗層可能在很多領域有潛在的應用價值。

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編譯：雷鑫宇 責編：李雪

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