自我修复的金属氧化物如何防止腐蚀?

自我修复的金属氧化物是一个术语，用来描述一种特殊的金属氧化物，已知的表现出非凡的耐腐蚀性能。这一项是在马萨诸塞州理工学院（麻省理工学院）的学术界创造当他们发现特定的金属氧化物时，当在适当薄的层中施加时，具有使其优于其他金属氧化物的性质。

当金属的表面与大气中的空气和水分反应时，形成金属氧化物以经历电化学反应被称为氧化。在一些金属中，这种反应导致创造了一个氧化层覆盖并附着在金属表面。这一层起到保护屏障的作用，防止空气和水分进一步接触钢基体，从而抑制进一步的腐蚀。

众所周知，特别是三种金属氧化物屏障保护它的性能超过了其他氧化物;这些是氧化铬，氧化铝和二氧化硅。虽然众所周知，这三种氧化物提供了卓越的耐腐蚀性，但直到麻省理工学院的研究人员使用特殊仪器观察它们他们的自我治疗机制得到了完全理解。（您可以在文章中了解更多内容看看自我愈合的金属氧化物作为防腐法．)

常规金属氧化物倾向于在金属表面偏转由于外部压力的施加而产生裂缝。这些裂缝导致空气和水分渗透到暴露的金属基材的水平，导致进一步的腐蚀。麻省理工学院研究人员发现，当涂覆约2至3纳米厚的薄层时，氧化铝如氧化铝的自愈金属氧化物可以表现出较响应表面偏转的液体形式的流动。

这种类似液体的属性允许自我修复的氧化物拉长或拉伸。因此，裂纹被防止，金属的表面仍然覆盖和保护期间变形．研究人员还发现，这些自我修复的氧化物不含晶界并且能够被拉长到原来长度的两倍而不会产生任何不一致。

仅在足够薄层时保持氧化铝和其他自愈合氧化物的流动性质。随着层的厚度增加，涂层趋于变得更加脆，导致它在过度的压力和张力下破碎，而不是流动。