“通过识别纳米级恶棍来阻止石油管道腐蚀”

钢管生锈最终失效。 为了防止灾害，石油企业和其他企业正在建立计算机模型，以预测何时需要更换。 但是，如果模型本身是错误的，它们只会根据经验而精炼，如果检测太慢，就会成为昂贵的问题。

目前，桑迪亚国家实验室、能源部综合纳米技术中心和波士顿阿美研究中心的研究人员发现，特殊形式的纳米级腐蚀将缩短到钢管采用寿命无法预测的程度，近期论文为nature'； 可以在《材料降级》期刊上找到。

通过利用透射电子显微镜拍摄的电子通过目标进行拍摄，研究人员可以将问题的根源固定在碳和铁的化合物——三粒渗碳体和两粒铁氧体构成的三重结合部。 一种铁。 在许多制造钢管的做法中，这种连接形式经常形成。

铁原子滑落

研究人员发现，由于这些三键的原子结构无序，腐蚀性溶液很容易清除沿该界面的铁原子。

实验表明，三键被腐蚀消耗后，腐蚀过程停止，但残留的裂纹允许腐蚀性溶液侵蚀钢的内部。

桑迪的主要研究者katherine jungjohann表示，虽然在锻造过程中根据钢表面微观结构的变化考虑了可能形成新管道的处理方案，但它仍需要进行测试，同时如果比较有效的话，还需要申请专利。 作者和首席显微镜专家。 但现在我想我知道第一个问题在哪里。

aramco高级研究员steven hayden补充说，世界上第一个真正注意纳米级腐蚀的实际材料碳钢是世界基础设施最普遍采用的钢种。 由此明确了作用于局部钢筋腐蚀开始和快速发展的界面和机理类型。 该事业已转变为防止与腐蚀相关的灾害，如基础设施倒塌和管道破裂的模型。

为了模拟现场管道的化学暴露，昂贵精密的显微镜无法移动，非常薄的管道样品暴露在已知通过石油管道的各种化学物质中。

sandia的研究者和论文作者khalid hattar将干燥的样本放入真空中，使用透射电镜绘制了钢粒子的类型及其方向的地图。 正如飞机飞行员有可能使用摄像机绘制农田地区的地图和道路一样，hattar的地图具有约6纳米的分辨率。 纳米是十亿分之一米。 ）

hattar说，通过比较液体腐蚀实验前后的这些图，可以直接识别从样品中掉落的第一相，从根本上揭示内部微观结构中最薄弱的部分。

桑迪研究员和论文作者paul kotula说，我们拆除的样品被认为是低碳钢，但含有较高碳的渗碳体夹杂物，这是局部腐蚀的地方。

我们的透射电镜是这项工作的重要部分，可以将样品成像，注意腐蚀过程，在腐蚀发生前后进行微量分解，明确铁素体、渗碳体粒子和腐蚀产物所起的作用。

海登第一次开始从事腐蚀研究时，他说他对腐蚀的多样性、复杂性和难以理解感到惊讶。 这使得在液体环境中注意钢材和纳米级分辨率等多种复杂材料成为现实的实验，以及桑迪亚和纳米技术综合中心的进一步努力，为了尽量减少易受影响的纳米结构的表现，重新审视了制造工艺 钢容易受到加速衰变机理的影响。

局部腐蚀的隐形路径[/s2/]

局部腐蚀不同于均匀腐蚀。 后者在以散装的形式出现的同时具有很高的预测性。 前者只能在其终点形成可见的路径，同时容易使腐蚀扩散，从而增加体积腐蚀速度。

该论文认为，更好地理解腐蚀从钢中这些类型的界面开始，迅速发展的机理是减轻腐蚀相关损失的关键。

其他作者是sandia研究员william mook和daniel bufford，前sandia研究员和实验负责人claire chisholm，他目前在加州大学圣巴巴拉分校。

这个事业部分由桑迪亚的实验室指导研究和快速发展计划资助。 纳米技术综合中心是美国能源部科学办公室的客户设施，由桑迪亚和洛斯阿拉莫斯国立实验室为大学、工业和其他国家实验室研究人员运营。

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