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德科學(xué)家稱在實(shí)驗(yàn)室找到氫氣適應(yīng)性材料
更新時(shí)間:2013-09-06   點(diǎn)擊次數(shù):828次

德科學(xué)家稱在實(shí)驗(yàn)室找到氫氣適應(yīng)性材料


    據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,氫氣被認(rèn)為是未來(lái)燃料,然而這種zui輕的化學(xué)元素能讓機(jī)動(dòng)車引擎上的金屬變脆,導(dǎo)致汽車組件突發(fā)性故障甚至斷裂。德國(guó)一家研究院的科學(xué)家正在借助的特種實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)行一項(xiàng)氫致脆裂的研究,旨在尋找能和氫相適應(yīng)的材料及工序。 
    氫氣會(huì)使鋼鐵、鋁和鎂這些通用金屬變脆,延展性降低,耐久性變差,導(dǎo)致汽車零件的突發(fā)性失靈。除了燃料箱本身、燃料電池部分,普通元件如滾珠軸承也會(huì)受影響。這些不僅在汽車中發(fā)生,幾乎所有的工業(yè)機(jī)械中都會(huì)發(fā)生。氫氣遍布在汽車的原材料和工序中,不僅僅是用來(lái)裝滿燃料箱。氫氣通過(guò)腐蝕、鍍鉻、焊接、打磨、壓制等過(guò)程,滲透到金屬晶格中,結(jié)果導(dǎo)致材料毫無(wú)警示地?cái)嗔验_(kāi),只好花費(fèi)巨大財(cái)力重新修復(fù)。 
    領(lǐng)導(dǎo)該研究的德國(guó)研究員尼考拉斯·韋恩瑟說(shuō):“在工業(yè)領(lǐng)域,元件必須能承受溫度壓力、機(jī)械壓力和氫氣。在新的特種實(shí)驗(yàn)室中,我們提供了必要的分析程序。我們正在研究氫氣在金屬中的運(yùn)動(dòng)、速率及其在材料中累積的關(guān)鍵點(diǎn)。” 
    研究人員通過(guò)熱處理的方法,不斷加熱樣本,同時(shí)釋放并測(cè)試氫氣的活動(dòng)。通過(guò)特殊的張力測(cè)試設(shè)備,確定氫氣在金屬中的行為和通過(guò)金屬的速率,當(dāng)張力增加時(shí),能實(shí)時(shí)測(cè)定氫氣的承載力和穿透力,氫氣對(duì)材料的壓力以及材料的抵抗性能。 
    研究人員還加入了原子和有限元(FEM)模擬,在原子和宏觀的層面觀察氫氣和金屬之間的相互反應(yīng)。將這些測(cè)試結(jié)果輸入計(jì)算機(jī),就能實(shí)時(shí)算出金屬的氫氣脆變程度。 
    研究人員伍爾夫·派夫博士表示,結(jié)合特種實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和模擬工具,有些對(duì)于氫氣是可適應(yīng)的材料已經(jīng)發(fā)現(xiàn),工序也能被改良。 
    幾乎沒(méi)人不知道美國(guó)電視劇《霹靂游俠》中的霹靂車KITT,它有著氫燃料動(dòng)力馬達(dá),在未來(lái),汽車裝備了氫推進(jìn)器,以超過(guò)480公里的時(shí)速來(lái)追捕壞人不僅僅是在電影中,而將出現(xiàn)在真實(shí)的生活里。
 

 

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