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Posted in | Nanomaterials | Nanoanalysis

Estudio de Nanoscale de la Fragilidad de Hidrógeno en Metales

Published on November 20, 2012 at 4:47 AM

El Hidrógeno, el elemento más pálido, puede disolver y emigrar fácilmente dentro de los metales para hacer éstos los materiales de otra manera dúctiles los incidentes quebradizos y substancialmente más propensos.

Desde Que el fenómeno fue descubierto en 1875, la fragilidad de hidrógeno ha sido un problema persistente para el diseño de materiales estructurales en diversas industrias, de los acorazados a los aviones y a los reactores nucleares. A Pesar De décadas de investigación, los expertos tienen todavía entender completo la física que es la base del problema o desarrollar un modelo riguroso para predecir cuando, donde y cómo ocurrirá la fragilidad de hidrógeno. Como consecuencia, los proyectistas industriales deben todavía recurrir a una aproximación del ensayo y error.

Ahora, la Canción de Junio, un Profesor Adjunto en Materiales Que Dirigía en la Universidad de McGill, y Profesor Guillermo Curtin, Director del Instituto de la Ingeniería Industrial en Ecole Polytechnique Federale de Lausanne en Suiza, han mostrado que la respuesta a la fragilidad de hidrógeno puede ser arraigada en cómo el hidrógeno modifica comportamientos materiales en el nanoscale. En su estudio, publicado en Materiales de la Naturaleza, la Canción y Curtin presentan un modelo nuevo que pueda predecir exactamente el acontecimiento de la fragilidad de hidrógeno.

En condiciones normales, los metales pueden experimentar la deformación plástica sustancial cuando están sujetados a las fuerzas. Esta plasticidad proviene la capacidad de rajaduras nanas y micro-clasificadas de generar “dislocaciones” dentro del metal - movimientos de los átomos que sirven relevar la tensión en el material.

Las “Dislocaciones se pueden ver como vehículos para llevar la deformación plástica, mientras que las rajaduras nanas y micro-clasificadas se pueden ver como cubos para enviar esos vehículos,” Canción explican. “Las propiedades deseables de metales, tales como ductilidad y fortaleza, confían en los cubos que funcionan bien. Lamentablemente esos cubos también atraen los átomos de hidrógeno. La manera que los átomos de hidrógeno embrittle los metales está causando una clase de atasco: aprietan alrededor del cubo y ciegan todas las rutas posibles para el despacho del vehículo. Esto lleva eventual a la subdivisión material.”

las simulaciones por ordenador avanzadas fueron realizadas por la Canción para revelar explícitamente cómo los átomos de hidrógeno se mueven dentro de los metales y cómo obran recíprocamente con los átomos del metal. Esta simulación fue seguida por análisis cinético riguroso, para conectar los detalles del nanoscale a condiciones experimentales macroscópicas.

Este modelo se ha aplicado para predecir umbrales de la fragilidad en una variedad de aceros hierro-basados ferríticos y acuerdos excelentes producidos con experimentos. Las conclusión proporcionan a un marco para interpretar experimentos y diseñar los materiales estructurales fragilidad-resistentes de la siguiente-generación.

Fuente: http://www.mcgill.ca/

Last Update: 20. November 2012 05:49

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