Pasywacja aluminium

Optymalizacja parametrów pasywacji dla wybranych stopów aluminium

Szeroko prowadzone badania w zakresie wprowadzania tzw. „zielonych paliw” w przemyśle kosmicznym, generują potrzebę znalezienia właściwych i kompatybilnych materiałów konstrukcyjnych. Nadtlenek wodoru o wysokim stężeniu jest przykładem ekologicznego paliwa, którego rozkład prowadzi do wytworzenia wyłącznie pary wodnej i tlenu. Z tego powodu jest on świetnym kandydatem do zastąpienia obecnie stosowanej toksycznej i rakotwórczej hydrazyny. Jednak zanim to nastąpi istnieje konieczność zweryfikowania wpływu nadtlenku wodoru na materiały z których budowane są zbiorniki do przechowywania propelentu, zbiorniku do tankowania oraz instalacje przesyłowe, a także inne elementy mające kontakt z materiałem pędnym. Zanieczyszczenie nadtlenku wodoru, spowodowane wymywaniem metali do roztworu, powoduje jego przyspieszony rozkład. Konsekwencją tego jest wzrost ciśnienia i temperatury, co może doprowadzić utraty integralności systemu. Ponadto istnieje również ryzyko zatrucia katalizatora w silniku rakietowym lub spadek jego integralności. Ponieważ trwałość nadtlenku wodoru zależy od jego czystości, konieczna jest uprzednia pasywacja zbiorników, która zapobiega nadmiernej korozji metali, prowadzącej do zanieczyszczenia cieczy.

Projekt badawczy wykonywany na zlecenie Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) poświęcony jest optymalizacji parametrów pasywacji dla wybranych stopów aluminium. Celem projektu jest wytworzenie powłok ochronnych metodami chemicznymi oraz sprawdzenie ich trwałości w kontakcie z nadtlenkiem wodoru. Przedmiotem badań są w głównej mierze lekkie stopy aluminium i litu o potencjalnym zastosowaniu w przemyśle kosmicznym. Próbki materiału poddane zostaną m.in. badaniom zanurzeniowym, badaniom korozji oraz obrazowaniu powierzchni za pomocą mikroskopu elektronowego (SEM). Ponadto sprawdzony zostanie wpływ spasywowanego materiału na nadtlenek wodoru, określona zostanie jego stabilność oraz zawartość metali metodą atomowej spektrometrii emisyjnej ze wzbudzeniem w plazmie indukowanej.