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    “氫能”時代,高壓儲氫材料的氫脆研究

    發布作者:小編 發布時間:2022-02-19閱讀次數:

           氫能作為最清潔的能源之一,是連接化石能源和可再生能源的重要橋梁。在向氫經濟過渡時就需要大量得存儲和分配氫氣的基礎設施。在當前的碳經濟中,許多傳統的管道和燃燒系統都是使用的鋼或合金鋼。不幸的是,氫會破壞鋼的結構完整性,稱為脆化/氫脆。

           壓力容器的氫脆(或稱氫損傷)是指它的器壁受到氫的侵蝕,造成材料塑性和強度降低,并因此而導致的開裂或延遲性的脆性破壞。高溫高壓的氫對鋼的損傷主要是因為氫以原子狀態滲入金屬內,并在金屬內部再結合成分子,產生很高的壓力,嚴重時會導致表面鼓包或皺折;氫與鋼中的碳結合,使鋼脫碳,或使鋼中的硫化物與氧化物還原。造成壓力容器氫脆破壞的氫,可以是設備中原來就存在的,也可以是使用后由介質中吸收進入的。鋼發生氫脆的特征主要表現在微觀組織上。溫度越高、氫分壓越高,碳鋼的氫脆層就越深,發生氫脆破裂的時間也越短,其中溫度尤其是重要因素。鋼的含碳量越高,在相同的溫度和壓力條件下,氫脆的傾向越嚴重。

           隨著“氫能”時代的到來,對高壓儲氫材料的氫脆研究,尤其是模擬使用環境下的氫脆測試引起了廣泛關注。

           瑞士鋼鐵集團的成員(Member of  Swiss Steel Group 《https://www.swisssteelgroup.com/en》),德國DEW鋼鐵公司(Deutsche Edelstahlwerke Specialty Steel GmbH & Co. KG 《https://www.dew-stahl.com/en/home》)采購2套PGU-OEM和Devanathan Cell用于不銹鋼材料的氫脆測試研究。


    “氫能”時代,高壓儲氫材料的氫脆研究(圖1)   “氫能”時代,高壓儲氫材料的氫脆研究(圖2)   “氫能”時代,高壓儲氫材料的氫脆研究(圖3)   “氫能”時代,高壓儲氫材料的氫脆研究(圖4)


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