Os engenheiros sabem há muito tempo que o vapor de água pode acelerar a corrosão de metais e ligas, mas os mecanismos exatos permanecem indefinidos e, portanto, difíceis de prevenir. Agora, uma equipe de pesquisa internacional investigou o funcionamento em nível atômico da corrosão por vapor de água. Seu trabalho revela como o envolvimento de prótons acelera o processo de corrosão.

Compreender como o vapor de água, como névoa ou vapor, corrói metais e ligas pode ajudar os engenheiros a manter os sistemas industriais funcionando com desempenho máximo por mais tempo. Armado com esse conhecimento, os engenheiros também podem melhorar os processos de conversão catalítica e melhorar a condução iônica nos materiais.

Cientistas da EMSL, o Laboratório de Ciências Moleculares Ambientais, uma instalação de usuário do Office of Science, colaborou com colegas do Pacific Northwest National Laboratory, Academia Chinesa de Ciências, e a Universidade Estadual de Nova York em Binghamton para estudar o efeito do vapor d'água e as temperaturas elevadas em uma liga de níquel-cromo. Usando o microscópio eletrônico de transmissão ambiental da EMSL, eles foram capazes de observar diretamente o crescimento do óxido em uma liga de níquel-cromo durante a corrosão em nível atômico. O que eles descobriram foi uma dança complexa de prótons, cátions, e ânions que levaram ao aumento da corrosão e a uma estrutura mais porosa do óxido. Eles então modelaram o processo por meio de simulações de computador para confirmar suas descobertas.

Seu trabalho fornece insights sobre como o vapor de água pode mudar outros materiais, particularmente em temperaturas elevadas.