Utveckling av korrosionsbeständiga och hållbara legeringar accelererad av in-situ ytanalys

Projekttitel: Utveckling av korrosionsbeständiga och hållbara legeringar accelererad av in-situ ytanalys
Huvudsökande: Rebecka Lindblad, avdelningen för röntgenfysik
Beviljade medel: 4 000 000 SEK för perioden 2023-2026

Att järn rostar, eller att koppar ärgar, är båda effekter av korrosion. Korrosion är ett vanligt förekommande fenomen hos material, framför allt i krävande miljöer. Det kan vara material som utsätts för väder och vind eller material i olika typer av elektrokemiska produkter såsom batterier eller bränsleceller. Den globala kostnaden för korrosion har uppskattats till 2,5 biljoner USD varje år. Detta, tillsammans med miljömässiga fördelar, motiverar utvecklingen av korrosionsbeständiga material. Många grundämnen som är stabila i krävande miljöer är dock sällsynta och är därför klassade av EU som kritiska råvaror. En utmaning är därför är att enbart använda grundämnen som anses ekonomiskt och produktionsmässigt hållbara. Det övergripande målet med detta projekt är att utveckla ett korrosionsbeständigt och hållbart material.

För att kunna utveckla korrosionsbeständiga material krävs en grundläggande förståelse för hur korrosion initieras och för hur korrosionsprocessen ser ut. Ett av delmålen med detta projekt är få en grundläggande förståelse för korrosionsförloppet i nya material genom att använda avancerade metoder för materialanalys. Metoden som föreslås är elektronspektroskopi utförd i en realistisk miljö där förändringar i materialets kemiska sammansättning studeras samtidigt som materialet korroderas med elektrokemiska metoder. Detta ger kunskap om korrosionsförloppet på en atomär nivå och i en verklighetstrogen omgivning.

Denna information kommer sedan användas för att förbättra korrosionsbeständigheten i en legering av AlCrMoTaTi samtidigt som Ta och Ti byts ut mot mer hållbara grundämnen. Projektet kombinerar materialutveckling med avancerad materialanalys inom elektrokemi och elektronspektroskopi. Denna kombination ger en förståelse på en nivå som är unik för dessa typer av material. Resultaten från detta projekt är relevanta för både grundläggande och tillämpad forskning inom materialvetenskap, elektrokemi och inom forskning av materialytor.