一位材料科学家的成长之路!
2020-04-22 14:36:21 作者:本网整理 来源:材料科学网 分享至:

Sanna Virtanen是来自德国埃朗根-纽伦堡大学(University of Erlangen-Nuremberg)的一位材料科学家,从事腐蚀方面的研究。她在《Corrosion》期刊分享了自己的成长之路。

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Sanna Virtanen

 

作为一名研究腐蚀的科学家,生活中的腐蚀现象在我眼里和他人并不一样。腐蚀现象包括生锈的自行车、汽车和家用管道等等。我的工作生涯都致力于腐蚀问题研究,尽管如此,腐蚀研究问题的多样性仍然让我感到兴奋。解决腐蚀问题可能需要侦查技能,因为问题根源不一定总是在裂纹、氯化物等常见方面。因此我认为金属、合金的腐蚀比那些特别耐腐蚀的材料有意思多了。

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被腐蚀的金属

 

在材料科学研究生学习期间,我着手开始了第一个与腐蚀相关的课题研究,主要研究破冰船的腐蚀问题。虽然经历了一些挣扎,比如寒冷的冬天、现场研究时艰苦的条件,以及研究对象的庞大体积(虽然比真正的破冰船小多了),但最终我不仅获得了学位,还学到了很多关于海洋腐蚀、不锈钢、焊接和阴极腐蚀保护的知识,以及如何应对实验带来的挑战。最重要的是,我得以了解,每个不同的细小的研究对解决大型工程难题起到了或大或小的作用。这就是进行研究的成就感:厘情基本的反应机理,满足对科学的好奇心,同时促进材料在不同领域的安全、持久和可持续使用。

 

目前可以认为,我们应该是对“金属为什么会腐蚀”这个问题无所不知,以及,失效仅仅是因为材料选择欠妥、设计错误或者维护不当。然而,对材料性能更高的要求(比如要求材料强度更大、体积更小、多功能材料等等)促进了新材料的开发(比如纳米合金),而且要安全地使用这些材料,需要对可能失效模式下的关键材料及环境因素有着较好的理解。此外,成熟材料的新应用可能会给材料性能特征带来新的挑战,这其中包括腐蚀行为特征。

 

从第一个腐蚀研究项目起,我的研究领域大多与汽车,髋关节植入和支架,涡轮叶片以及汽车有关。我的工作目标是降低(比如因工程结构提早失效而导致的)成本,以及,预防危害人类健康安全的风险。关于腐蚀研究对人类健康的重要性,举个例子,越来越多的病人接受生物医学植入,而金属的腐蚀产物可能对人体内的生物系统带来负面的影响,并且腐蚀可以导致植物件失效。另一方面,利用同样的腐蚀过程可以满足对生物可降解植入物越来越大的需求,比如开发Mg这类耐腐蚀性低的材料。当然,这种情况下需要控制并调节连续腐蚀的降解速率。

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被腐蚀的汽车

 

回顾我选择成为一名腐蚀研究科学家的那些年,在职业生涯中我收获很多:解决腐蚀问题带来持续不断地成就感,未来可期;此外作为一名研究人员,我得到了很多其他奖励。不同国家的工作经历丰富了我的生活,最重要的是,我有幸和许多鼓舞人心的腐蚀科学家合作,结识了来自四面八方的同事。在大学里作为教育者,我帮助学生们认识到,考虑材料腐蚀和耐久性在材料综合性能特征中的重要性。

 

从青年学生成长为一名腐蚀科学家,我不仅在研究课题上,也在研究人员身上看到了一些变化。比如,腐蚀领域的女性研究人员越来越多(其他工程学科也是如此)。在庆祝6月23日国际妇女工程节日的时候,我想起来,其实在腐蚀领域不存在限制性别平等的自然障碍。回顾过去,我几乎不曾因为自己是一名女性而遭受过消极挑战,相反,我遇到过一些具有挑战但又令人振奋的科研问题,而这类问题,极大地鼓舞人心,敦促我不断前行。腐蚀,可能发生在任何地方,可能有很强的破坏力,因此,不同研究人员在不同领域的研究,能有效应对这些挑战。

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