研究發(fā)現(xiàn)大量氫侵入反而提高無(wú)錫不銹鋼等金屬材料的抗疲勞強(qiáng)度

日本九州大學(xué)的研究小組發(fā)現(xiàn)了有助于解決金屬材料抗疲勞強(qiáng)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(qiáng)度。氫燃料電池車及加氫站容易發(fā)生氫脆化問題，原來設(shè)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(wú)法侵入到材料中的技術(shù)，或者即使有氫侵入也不會(huì)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(shè)想在某種程度的氫侵入基礎(chǔ)上，確立安全的設(shè)計(jì)及制造方法。

　　在氫脆化的研究過程中，九州大學(xué)的研究小組為了強(qiáng)化氫的影響，在使大量的氫侵入無(wú)錫不銹鋼材料的條件下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。結(jié)果卻與預(yù)想相反，無(wú)錫不銹鋼的抗疲勞強(qiáng)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(qiáng)度特性就越差”的常識(shí)相反的結(jié)論。

　　該研究小組通過對(duì)疲勞開裂的發(fā)展情況進(jìn)行微觀觀察，成功解開了氫脆化的謎團(tuán)。另外還找到了改變反復(fù)施加的力的速度時(shí)，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(fù)施加的力的速度對(duì)材料抗疲勞強(qiáng)度特性的影響。這些發(fā)現(xiàn)可能會(huì)對(duì)氫處理設(shè)備及設(shè)施的設(shè)計(jì)帶來很大影響。

　　該研究是作為日本獨(dú)立行政法人新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）的委托項(xiàng)目“氫尖端科學(xué)基礎(chǔ)研究事業(yè)（平成18～24年度）”而進(jìn)行的。