研究發(fā)現(xiàn)大量氫侵入反而提高無錫不銹鋼等金屬材料的抗疲勞強度
時間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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日本九州大學的研究小組發(fā)現(xiàn)了有助于解決金屬材料抗疲勞強度特性下降的“氫脆化（HydrogenEmbrittlement）”問題的方法。
研究表明，憑借大量的氫，可以提高金屬的強度。氫燃料電池車及加氫站容易發(fā)生氫脆化問題，原來設想30年的壽命可能變成只有1年，因此亟需查明氫脆化的原因。
為了防止由氫脆化引發(fā)的事故，需要開發(fā)出使氫無法侵入到材料中的技術，或者即使有氫侵入也不會有多大影響的材料。不過，由于很難防止氫侵入材料，因此目前正設想在某種程度的氫侵入基礎上，確立安全的設計及制造方法。
在氫脆化的研究過程中，九州大學的研究小組為了強化氫的影響，在使大量的氫侵入無錫不銹鋼材料的條件下進行了實驗。結果卻與預想相反，無錫不銹鋼的抗疲勞強度反而得到顯著提高。因此該研究小組得出了與以往的“侵入材料中的氫的數(shù)量越多，材料的強度特性就越差”的常識相反的結論。
該研究小組通過對疲勞開裂的發(fā)展情況進行微觀觀察，成功解開了氫脆化的謎團。另外還找到了改變反復施加的力的速度時，氫脆化現(xiàn)象的程度出現(xiàn)顯著變化的原因。由此查明了材料中的氫的數(shù)量以及反復施加的力的速度對材料抗疲勞強度特性的影響。這些發(fā)現(xiàn)可能會對氫處理設備及設施的設計帶來很大影響。
該研究是作為日本獨立行政法人新能源產(chǎn)業(yè)技術綜合開發(fā)機構（NEDO）的委托項目“氫尖端科學基礎研究事業(yè)（平成18～24年度）”而進行的。