具有增强耐腐性能的新型不锈钢

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    在一项开创性的发展中,由香港大学黄明欣教授领导的研究团队推出了一种新型不锈钢,标志着材料科学的重大进步。这种在“超级钢”项目下开发的新钢代表了传统不锈钢的重大飞跃,主要是由于其增强的抗腐蚀性能和更高的击穿潜力。

研究突破

    传统的不锈钢行业长期以来一直受到基于Cr的单钝化机制(single-passivation mechanism)固有的限制,这通常会导致点蚀和透传动腐蚀(pitting and transpassive corrosion)。然而,黄教授的团队通过采取一种新颖的“顺序双钝化(sequential dual-passivation)”策略规避了这些挑战。这种方法涉及在不锈钢成分中使用铬(Cr)和锰(Mn)。独特之处在于,传统上被认为有害于不锈钢的抗腐蚀性能的锰,在增强耐腐蚀性方面发挥着至关重要的作用。

    新开发的不锈钢被称为Mn-SS,在3.5wt%的NaCl溶液中表现出约1700mV的高击穿电势,明显优于传统不锈钢~1000mV的指标。此功能对于需要高电势的应用尤为关键,例如通过水电解生产绿色氢气。

比传统不锈钢的优势

 这种创新的不锈钢脱颖而出有几个原因:

1.增强的耐腐蚀性:双钝化机制提供强大的防腐蚀保护,延长了材料的寿命和可靠性。

2.经济效率:凭借其耐用性的提高,Mn-SS可能会降低工业应用中的维护和更换成本。

3.扩展应用:钢的高耐腐蚀性和电势阈值使其适用于更广泛的应用,特别是在恶劣的环境条件下。

潜在应用

这种新不锈钢的应用广泛而多样:

1.绿色氢气生产:Mn-SS非常适合用于海水电解器,海水电解是绿色氢生产的关键组成部分。

2.海洋和海上工业:其对盐水环境的抵抗力使其适用于造船、海上结构和海水淡化厂。

3.化学工业:这种不锈钢的特性有利于暴露于腐蚀性物质的设备。

4.基础设施和运输行业:其耐用性有利于沿海地区的结构以及汽车和航空航天行业的部件。

5.医疗器械和食品加工:这种不锈钢的生物相容性和卫生方面增强了其在医疗植入物和厨具中的应用。

    黄教授团队开发这种新不锈钢不仅解决了传统不锈钢的长期局限性,而且在各种工业应用中开辟了新的视野。其独特的特性使其成为从可再生能源到医疗保健等行业的游戏规则改变者,标志着材料科学和工业创新的新时代。

 

 

2023-11-19 09:31
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