Кажется, извечная проблема магниевых сплавов — необычайно быстрая коррозия — наконец-то побеждена.

Машины, самолёты — да хотя бы и смартфоны — всё это может существенно выиграть в случае применения более лёгких материалов, не так ли? Нет, ну действительно, металлы тяжеловаты, пластик не всегда прочен. Предлагаете вариант под названием «металлы полегче»? Увы, всё, что легче алюминия, чревато проблемами.

Да, ещё «Фольксваген» (тот, что «Жук») использовал магний в крышке блока цилиндров… Однако с тех пор сей материал сильно далеко так и не продвинулся, ибо при одинаковой прочности он легче и алюминия (в 1,5 раза), и стали, но уж очень любит коррозию. Просто души в ней не чает.

Рис. 1. Buick LeSabre, концепт 1950 года, в качестве основного материала использовал магниевые сплавы. Однако их малая устойчивость к коррозии убила проект. (Здесь и ниже иллюстрации GM).

Как же быть? Международная исследовательская группа, ведомая Ником Бирбилисом (Nick Birbilis) из Университета Монаша (Австралия), попробовала модифицировать магний необычным способом — не сплавляя его с другими металлами, а добавляя нечто не слишком свойственное для обычных сплавов.

Поясним. Когда магний находится на чистом сухом воздухе, у него образуется оксидная плёнка по алюминиевому типу. Если же в воздухе есть вода, то магний начинает с ней реагировать, выделяя водород. Очевидно, что в земной атмосфере вода есть всегда, отчего, к примеру, опытные советские самолёты из магниевых сплавов жили всего год–полтора.

Но если добавить 0,37% мышьяка, то этот процесс почти прекращается. Мышьяк играет роль «отравителя» для катода, которым выступает реакционная поверхность в воде. Именно это останавливает разрушение магния.

Материаловеды считают, что «отравленный» магний больше всего пригодится в автомобилестроении — особенно при производстве шасси, а также при изготовлении носимой электроники. Иначе говоря, материал может вытеснить и пластики, и (в случае Applе) другие металлы. В перспективе же, после накопления опыта длительной эксплуатации магния с примесью мышьяка в атмосфере, думается, есть реальная возможность широко внедрить его в компоненты автомобильных двигателей и даже кузовные панели.

Рис. 2. И всё же GM намерена вернуться к таким сплавам. С «отравленным» магнием это может оказаться вполне реальным.

И всё же GM намерена вернуться к таким сплавам. С «отравленным» магнием это может оказаться вполне реальным.

Хотя магний дороже и алюминия, и стали, разница по массе равнопрочных конструкций будет столь велика, что тому же алюминию ни за что не устоять.

«Полагаю, магний становится настоящей угрозой для алюминия, — говорит Ник Бирбилис. — Везде, где сейчас используют алюминий, его можно заменить магнием». Звучит как приговор. Но это хороший приговор…

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Electrochemistry Communications.