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Posted in | Nanomaterials | Nanoanalysis

Estudo de Nanoscale da Fragilização de Hidrogênio nos Metais

Published on November 20, 2012 at 4:47 AM

O Hidrogênio, o elemento o mais claro, pode facilmente dissolver-se e migrar dentro dos metais para fazer estes materiais de outra maneira dútiles falhas frágeis e substancialmente mais inclinadas.

Desde Que o fenômeno foi descoberto em 1875, a fragilização de hidrogênio foi um problema persistente para o projecto de materiais estruturais em várias indústrias, das navios de guerra aos aviões e aos reactores nucleares. Apesar das décadas da pesquisa, os peritos têm compreender ainda inteiramente a física que é a base do problema ou desenvolver um modelo rigoroso para prever quando, onde e como a fragilização de hidrogênio ocorrerá. Em conseqüência, os desenhistas industriais devem ainda recorrer a uma aproximação da tentativa e erro.

Agora, a Canção de Junho, um Professor Adjunto nos Materiais que Projetam na Universidade de McGill, e o Prof. William Curtin, Director do Instituto da Engenharia Mecânica em Ecole Polytechnique Federale de Lausana em Suíça, mostraram que a resposta à fragilização de hidrogênio pode ser enraizada em como o hidrogênio altera comportamentos materiais no nanoscale. Em seu estudo, publicado em Materiais da Natureza, a Canção e Curtin apresentam um modelo novo que possa exactamente prever a ocorrência da fragilização de hidrogênio.

Em condições normais, os metais podem submeter-se à deformação plástica substancial quando sujeitados às forças. Esta plasticidade provem da capacidade de rachaduras nano e micro-feitas sob medida para gerar “deslocações” dentro do metal - movimentos dos átomos que servem para aliviar o esforço no material.

As “Deslocações podem ser vistas como veículos para levar a deformação plástica, quando as rachaduras nano e micro-feitas sob medida puderem ser vistas como cubos para despachar aqueles veículos,” Canção explicam. “As propriedades desejáveis dos metais, tais como a ductilidade e a dureza, confiam nos cubos que funcionam bem. Infelizmente aqueles cubos igualmente atraem átomos de hidrogênio. A maneira os átomos de hidrogênio que embrittle metais é causando um tipo do engarrafamento: aglomeram-se em torno do cubo e obstruem-se todas as rotas possíveis para a expedição do veículo. Isto conduz eventualmente à decomposição material.”

as simulações computorizadas avançadas foram executadas pela Canção para revelar explicitamente como os átomos de hidrogênio se movem dentro dos metais e como interagem com os átomos do metal. Esta simulação foi seguida pela análise cinética rigorosa, para ligar os detalhes do nanoscale com as circunstâncias experimentais macroscópicas.

Este modelo foi aplicado para prever pontos iniciais da fragilização em uma variedade de aços ferro-baseados ferritic e acordos excelentes produzidos com experiências. Os resultados fornecem uma estrutura interpretando experiências e projetando materiais estruturais fragilização-resistentes da próxima geração.

Source: http://www.mcgill.ca/

Last Update: 20. November 2012 05:49

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