Les ingénieurs savent depuis longtemps que la vapeur d'eau peut accélérer la corrosion des métaux et des alliages, mais les mécanismes exacts restent insaisissables et donc difficiles à prévenir. Aujourd'hui, une équipe de recherche internationale s'est penchée sur le fonctionnement au niveau atomique de la corrosion par la vapeur d'eau. Leurs travaux révèlent comment l'implication des protons accélère le processus de corrosion.

Comprendre comment la vapeur d'eau telle que le brouillard ou la vapeur corrode les métaux et les alliages peut aider les ingénieurs à faire fonctionner les systèmes industriels plus longtemps à des performances optimales. Armé de cette connaissance, les ingénieurs peuvent également améliorer les processus de conversion catalytique et améliorer la conduction ionique dans les matériaux.

Les scientifiques de l'EMSL, le Laboratoire des sciences moléculaires de l'environnement, une installation utilisateur du Bureau des sciences, collaboré avec des collègues du Pacific Northwest National Laboratory, Académie chinoise des sciences, et l'Université d'État de New York à Binghamton pour étudier l'effet de la vapeur d'eau et des températures élevées sur un alliage nickel-chrome. À l'aide du microscope électronique à transmission environnemental de l'EMSL, ils ont pu observer directement la croissance d'oxydes sur un alliage nickel-chrome lors de corrosion au niveau atomique. Ce qu'ils ont découvert était une danse complexe de protons, cations, et des anions qui ont conduit à une corrosion accrue et à une structure plus poreuse de l'oxyde. Ils ont ensuite modélisé le processus à l'aide de simulations informatiques pour confirmer leurs conclusions.

Leurs travaux donnent un aperçu de la façon dont la vapeur d'eau pourrait modifier d'autres matériaux, en particulier à des températures élevées.