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Posted in | Nanomaterials | Nanoanalysis

Studio di Nanoscale su Infragilimento di Idrogeno in Metalli

Published on November 20, 2012 at 4:47 AM

L'Idrogeno, l'elemento più leggero, può dissolversi e migrare facilmente all'interno dei metalli per rendere questi i materiali altrimenti duttili ad errori friabili e sostanzialmente più inclini.

Da Quando il fenomeno è stato scoperto nel 1875, l'infragilimento di idrogeno è stato un problema persistente per la progettazione dei materiali strutturali in varie industrie, dalle navi da guerra agli aerei ed ai reattori nucleari. Malgrado le decadi della ricerca, gli esperti hanno ancora completamente capire la fisica che è alla base del problema o sviluppare un modello rigoroso per la predizione quando, dove e come l'infragilimento di idrogeno accadrà. Di conseguenza, i progettisti industriali devono ancora ricorrere ad un approccio di prova di e-errore.

Ora, la Canzone di Giugno, un Assistente Universitario in Materiali che Costruiscono alla McGill University e Prof. William Curtin, Direttore dell'Istituto dell'Ingegneria Meccanica a Ecole Polytechnique Federale il de Losanna in Svizzera, hanno indicato che la risposta all'infragilimento di idrogeno può essere piantata in come l'idrogeno modifica i comportamenti materiali al nanoscale. Nel loro studio, pubblicato in Materiali della Natura, la Canzone e Curtin presentano un nuovo modello che può predire esattamente l'avvenimento dell'infragilimento di idrogeno.

In condizioni normali, i metalli possono subire la deformazione di plastica sostanziale una volta sottoposti alle forze. Questa plasticità proviene dalla capacità delle crepe nane e micro di taglia di generare “le dislocazioni„ all'interno del metallo - movimenti degli atomi che serviscono ad alleviare lo sforzo nel materiale.

“Le Dislocazioni possono essere osservate come veicoli per portare la deformazione di plastica, mentre le crepe nane e micro di taglia possono essere osservate come hub per spedire quei veicoli,„ Canzone spiega. “I beni desiderabili dei metalli, quali duttilità e resistenza, contano sui hub che funzionano bene. Purtroppo quei hub egualmente attirano gli atomi di idrogeno. Il modo gli atomi di idrogeno che embrittle i metalli è causando un genere di ingorgo stradale: ammucchiano intorno al hub e bloccano tutti gli itinerari possibili per la spedizione del veicolo. Ciò finalmente piombo alla suddivisione materiale.„

le simulazioni su elaboratore avanzate sono state realizzate dalla Canzone per rivelare esplicitamente come gli atomi di idrogeno si muovono all'interno dei metalli e come interagiscono con gli atomi del metallo. Questa simulazione è stata seguita dall'analisi cinetica rigorosa, per collegare i dettagli del nanoscale con le circostanze sperimentali macroscopiche.

Questo modello si è applicato per predire le soglie dell'infragilimento in vari a acciai basati a ferro ferritici e gli accordi eccellenti prodotti con gli esperimenti. I risultati forniscono una struttura per l'interpretazione degli esperimenti e la progettazione dei materiali strutturali infragilimento-resistenti di prossima generazione.

Sorgente: http://www.mcgill.ca/

Last Update: 20. November 2012 05:47

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