什么是氢脆？(hydrogen embrittlement?)
氢脆是一个工程术语，指由于气态氢或原子氢的渗入，模制金属或合金的抗拉强度出现折衷。简言之，占据金属的氢分子的反应方式使材料变得易碎，容易开裂。显然，氢脆在依赖桥梁、摩天大楼、飞机、船舶等的结构完整性方面存在重大问题。事实上，这种自然现象导致了一种被称为灾难性断裂失效的情况，是陆地、空中和海上发生的许多机械灾难的直接原因。。
该过程从暴露于氢气开始，当金属经历某些制造过程（如电镀）时，可能会发生氢气。成功的电镀依赖于在金属能够接受铬层之前，用酸浴对金属进行制备。在“酸洗”和电镀过程中使用的电会引发一种称为水解的反应，在这种反应中，水分子被分解为带正电的氢离子和带负电的氢氧化物阴离子。
氢也是腐蚀反应的副产品，例如生锈。如果使用不当，防止氢分解的措施也可能引发氢分解。例如，氢脆有时可归因于阴极保护，阴极保护旨在通过改变材料中易受氢伤害的成分来提高涂层金属的耐腐蚀性。这是通过引入一个相反的电流来实现的，从而导致金属阳极的“牺牲”，而金属阳极的腐蚀电位低于金属本身。实际上，这种材料会变得极化。。
然而，一旦氢存在，单个原子开始分散在整个金属中，并在其微观结构的微小空间中积聚，然后在那里重新组合形成氢分子。被吸收的氢，现在被困住了，开始寻求逃逸。它通过产生内部压力来实现这一点，从而允许氢以气泡形式出现，最终使金属表面开裂。为了抵消这一过程，必须在电镀后一小时或更短时间内对金属进行烘烤，以使截留的氢从镀层中逸出，而不会产生裂纹或应力点。。
虽然氢可以侵入大多数金属，但已知某些金属和合金更容易发生氢脆，即磁钢、钛和镍。相比之下，铜、铝和不锈钢受到的影响最小。然而，如果在高温或高压下暴露在氢气中，钢和含氧铜可能容易脆化。这些材料分别受到水合分子与碳或铜氧化物反应产生的氢侵蚀或蒸汽脆化的影响。。
- 发表于 2022-01-28 22:35
- 阅读 ( 102 )
- 分类：科学
你可能感兴趣的文章
分子的(molecular)和金属氢(metallic hydrogen)的区别
...子氢与金属氢的表格形式 5. 摘要 什么是分子氢(molecular hydrogen)？ 分子氢一词指的是双氢气体状态。它是氢的自然状态。氢分子的化学式是H2，两个氢原子之间只有一个共价键。这种化学物质的分子量为2.01g/mol。 考虑到分子氢的...
盐桥(salt bridge)和氢键(hydrogen bond)的区别
...在滤纸盐桥中，有一张滤纸浸透了电解液。 什么是氢键(hydrogen bond)？ 氢键是两个不同分子的两个原子之间的一种吸引力。它是一种微弱的吸引力。但是，与其他类型的分子内作用力（如极性相互作用、非极性非极性相互作用（...
正交(ortho)和对位氢(para hydrogen)的区别
...比较-表格形式的正氢和对位氢 5. 摘要 什么是邻氢(ortho hydrogen)？ 邻氢分子是含有氢原子的氢分子，其核自旋方向相同。换句话说，两个原子的自旋是平行排列的。它是对位氢的自旋异构体。 图01：正氢和对位氢比较 然而，这种...
氢键给体(hydrogen bond donor)和接受者(acceptor)的区别
...较-氢键给体与受体的表格形式 5. 摘要 什么是氢键给体(hydrogen bond donor)？ 氢键供体是含有待捐赠质子的化合物。在这里，质子是氢原子。氢键供体应该包含这些与自身共价结合的氢原子。例如，水有两个氢原子通过共价化学键...
氢化(hydrogenation)和氢解(hydrogenolysis)的区别
... 4. 并列比较-表格形式的氢化与氢解 5. 摘要 什么是氢化(hydrogenation)？ 氢化是一种将氢气加入有机化合物中的化学反应。此外，这一过程主要涉及到键的形成。此外，这种反应通常需要镍、铂或钯等催化剂。此外，加氢过程对有...
分子间(intermolecular)和分子内氢键(intramolecular hydrogen bonding)的区别
...内氢键的表格形式 5. 摘要 什么是分子间氢键(intermolecular hydrogen bonding)？ 分子间氢键发生在物质中不同分子之间。因此，电子给体和电子受体应该存在于两个独立的分子中。如果有合适的电子给体和受体，任何分子都能形成氢键...
氢原子(atomic hydrogen)和新生氢(nascent hydrogen)的区别
...-原子氢与新生氢的表格形式 6. 摘要 什么是氢原子(atomic hydrogen)？ 氢分子分解得到的氢称为原子氢。因此氢原子是孤立的氢。氢原子在原子核中含有一个带正电的质子，另一个带负电的电子通过库仑力与原子核结合。考虑到氢原...
灰蓝色(grey blue)和绿色氢气(green hydrogen)的区别
...蓝色和绿色氢气的表格形式 6. 摘要 什么是灰色氢气(grey hydrogen)？ 灰色氢气是指天然气等化石燃料燃烧产生的氢气。这类氢气通常占当今世界氢气产量的95%。 一般来说，氢原子本身并不存在于自然界中。氢容易吸附在化合物中...
氢原子(hydrogen atom)和氢离子(hydrogen ion)的区别
...比较-氢原子与氢离子的表格形式 5. 摘要 什么是氢原子(a hydrogen atom)？ 氢原子是周期表中的第一个元素。氢原子有一个电子和一个质子。因此，它的电子构型是1s1。此外，它在s次轨道上只有一个电子，尽管这个轨道可以容纳两...
分子间(intermolecular)和分子内氢键(intramolecular hydrogen bonding)的区别
...区别(main difference intermolecular) vs. 分子内氢键(intramolecular hydrogen bonding) 当同一元素或不同元素的原子**在一起共享电子并形成共价键时，分子就形成了。有两种吸引力使共价分子保持在一起。这些被称为分子间力和分子内力。分...
0 篇文章
