德科学家称在实验室找到氢气适应性材料
仪器仪表网 · 2012-07-30 09:58 · 48932 次点击
据美国物理学家组织网近日报道,氢气被认为是未来燃料,然而这种最轻的化学元素能让机警车引擎上的金属变脆,导致汽车组件突发性故障以致断裂。德国一家研究院的科学家正在借助最新的特种体验室,进行一项氢致脆裂的研究,旨在寻找能和氢相适应的材质及制造工序。
氢气会使钢铁、铝和镁这些通用金属变脆,延展性降低,耐久性变差,导致汽车零件的突发性失灵。除了燃料箱自我、燃料电池部分,普通元件如滚珠轴承也会受影响。这些不仅在汽车中发生,以致所有的工业机械中都会发生。氢气遍布在汽车的原材质和制造工序中,不仅仅是用来装满燃料箱。氢气通过腐化、镀铬、焊接、打磨、压制等过程,渗透到金属晶格中,结果导致材质毫无警示地断裂开,只好消耗巨大财力重新修复。
领导该研究的德国研究员尼考拉斯·韦恩瑟说:“在工业领域,元件一定能遭受温度压力、机械压力和氢气。在新的特种体验室中,我们供应了需求的分析程序。我们正在研究氢气在金属中的运动、速率及其在材质中累积的关键点。”
研究人员通过热处理的方法,不断加热样本,同时开释并体验氢气的活动。通过非凡的张力体验设备,确定氢气在金属中的举止和通过金属的速率,当张力增加时,能实时测定氢气的承载力和穿透力,氢气对材质的压力以及材质的抵抗机能。
研究人员还加入了原子和有限元(FEM)模拟,在原子和宏观的层面观察氢气和金属之间的相互反应。将这些体验结果输入计算机,就能实时算出金属的氢气脆变能力。
研究人员伍尔夫·派夫博士表示,结合特种体验室体验和模拟工具,有些对于氢气是可适应的材质已经发现,制造工序也能被改良。
以致没人不知道美国电视剧《轰隆游侠》中的轰隆车KITT,它有着氢燃料动力马达,在未来,汽车装备了氢推进器,以超出480公里的时速来追捕坏人不仅仅是在片子中,而将闪现在真实的生活里。