20220203-NC

Enhanced corrosion resistance by engineering crystallography on metals

背景：

目前金属防腐蚀的方法主要集中在改性金属本身，包括控制钝化层的厚度，Cr/Fe 比，高价态金属氧化物，缺陷的多少。其中Cr/Fe 比鲜少提及。Cr的稳定性低于Fe,易于氧化； 且Cr2O3还原成Cr2+的电位低于氧还原，因此含铬钝化层较为稳定。（Tips: 1. 电势越低，还原性越强。 总而言之，铬加入钢中能显著改善钢的抗氧化性，增加钢的抗腐蚀能力。  ）

本文策略：

金属在晶格取向上的各向异性，主要是由于不同的原子能级和表面原子的配位数。

本文选择单晶FeCr15Ni15，其中Cr是抗氧化，Ni是主要奥氏体形成元素,能减缓钢的腐蚀现象及在加热时晶粒的长大（百科）

本文通过通过界面工程，优势选择生长单晶FeCr15Ni15的（111）晶面以防腐蚀。原因：1. (111)晶面的能量最低。2. 探究实验表明FeCr15Ni15的钝化层在（111）晶面的溶解速度小于在(001)晶面上，防腐蚀效果好。

实验效果：

问题：（001）晶面和（110）晶面可以堆叠成（111）晶面么？

X.X.Wei et. al., Enhanced corrosion resistance by engineering crystallography on metals, Nature Communications,13, 726 (2022).

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