基于多尺度力学实验的氢脆现象的最新研究进展

摘要：

氢作为新型载能体在未来能源市场占据举足轻重的地位,然而金属材料的氢脆现象却成为阻碍氢能发展的主要瓶颈.由于原子氢在材料内部的固有本质(如可快速扩散、跨尺度分布以及不稳定性等),氢脆问题一直是个悬而未决但又引人入胜的科学问题.近20年来,随着多尺度力学表征技术的发展,冶金学者针对氢脆问题做了大量研究工作.本文基于此,综述了氢脆研究的最新进展:首先简述了表征材料氢脆倾向性的宏观力学尺度实验(如恒载荷、慢应变速率拉伸实验等)并对比分析各自优缺点;其次从介观尺度上分析了氢-压痕法的特点及主要应用范围;最后基于纳米压痕技术、微圆柱压缩和微悬臂梁弯曲以及环境TEM等原位力学实验表征材料在氢条件下的力学响应行为,重点讨论微纳观力学尺度上氢脆本质的最新研究成果;并对比分析不同实验结果,阐明其诠释氢脆机理的对立统一关系.

关键词：氢脆;多尺度力学实验;纳米压痕;位错;金属材料

所属期刊栏目：57

分类号：TG111.8(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金项目Nos.51605084、U1708255及中央高校基本科研业务费项目No.N2103021

在线出版日期：2021-09-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：845-859