Ingenieurs weten al lang dat waterdamp corrosie van metalen en legeringen kan versnellen, maar de exacte mechanismen blijven ongrijpbaar en daarom moeilijk te voorkomen. Nu heeft een internationaal onderzoeksteam gekeken naar de atomaire werking van waterdampcorrosie. Hun werk laat zien hoe de betrokkenheid van protonen het corrosieproces versnelt.

Door te begrijpen hoe waterdamp, zoals nevel of stoom, metalen en legeringen corrodeert, kunnen ingenieurs helpen om industriële systemen langer op topprestaties te laten blijven. Gewapend met die kennis, ingenieurs kunnen ook katalytische conversieprocessen verbeteren en de ionengeleiding in materialen verbeteren.

Wetenschappers van EMSL, het Environmental Molecular Sciences Laboratory, een Office of Science gebruikersfaciliteit, werkte samen met collega's van Pacific Northwest National Laboratory, Chinese Wetenschapsacademie, en State University of New York in Binghamton om het effect van waterdamp en verhoogde temperaturen op een nikkel-chroomlegering te bestuderen. Met behulp van EMSL's omgevingstransmissie-elektronenmicroscoop, ze waren in staat om oxidegroei op een nikkel-chroomlegering direct waar te nemen tijdens corrosie op atomair niveau. Wat ze ontdekten was een complexe dans van protonen, kationen, en anionen die leidden tot verhoogde corrosie en een meer poreuze structuur van het oxide. Vervolgens modelleerden ze het proces door middel van computersimulaties om hun bevindingen te bevestigen.

Hun werk geeft inzicht in hoe waterdamp andere materialen kan veranderen, vooral bij hoge temperaturen.