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不同温度下水的分子动力学模拟 被引量：23
1
作者 周健 陆小华 +1 位作者 王延儒 时钧 《计算机与应用化学》 CAS CSCD 1999年第4期241-244,共4页
采用分子动力学 （ Ｍ Ｄ） 模拟的方法对不同温度下水的氢键结构及扩散性质进行了研究。模拟发现随温度的升高， 水分子平均氢键配位数减小， 氢键键角分布变宽， 键角分布峰值减小， 即水分子间氢键作用不断减弱。扩散系数随温度的... 采用分子动力学 （ Ｍ Ｄ） 模拟的方法对不同温度下水的氢键结构及扩散性质进行了研究。模拟发现随温度的升高， 水分子平均氢键配位数减小， 氢键键角分布变宽， 键角分布峰值减小， 即水分子间氢键作用不断减弱。扩散系数随温度的增加而上升， 液体水的扩散系数与温度之间的关系符合 Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ 行为。 展开更多
关键词 氢键 扩散系数 分子动力学 分子模拟 水溶液
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油纸复合介质中水分子扩散行为的分子动力学模拟 被引量：28
2
作者 廖瑞金 朱孟兆 +3 位作者 周欣 杨丽君 严家明 孙才新 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第4期815-824,共10页
对不同温度下水分子在油纸复合介质中的扩散行为进行了分子动力学模拟研究.通过分析水分子与纤维素形成的氢键发现,油中的水分子在模拟过程中会逐渐扩散到纤维素内并与之形成氢键,而纤维素内的水分子则与纤维素形成氢键后被束缚于纤维素... 对不同温度下水分子在油纸复合介质中的扩散行为进行了分子动力学模拟研究.通过分析水分子与纤维素形成的氢键发现,油中的水分子在模拟过程中会逐渐扩散到纤维素内并与之形成氢键,而纤维素内的水分子则与纤维素形成氢键后被束缚于纤维素中.通过分析水分子的扩散系数发现,由于油和纤维素的极性不同,使得水分子在油和纤维素两种单介质中的扩散行为有较大差别,而在复合介质中的扩散系数受水分子在油和纤维素中的比例影响较大,两者表现出很强的相关性.水分子和两介质的相互作用与两介质的极性也存在很大的关系,且不同温度下水分子与两介质的相互作用能和水分子在油和纤维素中的比例也表现出了较强的相关性.不同温度下水分子的不同分布弱化了温度对扩散系数的影响. 展开更多
关键词 分子动力学 复合介质 氢键 扩散系数 相互作用能 相关性
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20g纯净钢中氢陷阱对氢扩散系数的作用 被引量：22
3
作者 陈业新 常庆刚 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期548-552,共5页
对理想晶体中的H扩散通量与充H时间的关系式进行修正,并用修正后的公式直接从实验数据中拟合H在材料中的扩散系数和穿透时间,结果表明,用理想晶体中H扩散通量随充H时间变化的修正关系式可以表征实际材料在电化学充H过程中的H原子扩散通... 对理想晶体中的H扩散通量与充H时间的关系式进行修正,并用修正后的公式直接从实验数据中拟合H在材料中的扩散系数和穿透时间,结果表明,用理想晶体中H扩散通量随充H时间变化的修正关系式可以表征实际材料在电化学充H过程中的H原子扩散通量随充H时间变化的关系曲线,也可以用以研究实际材料中H陷阱对H原子扩散系数的作用.用修正后的公式对20g纯净钢电化学充H实验数据进行最小二乘法拟合,直接得到H原子在不同H陷阱状态20g纯净钢中的扩散系数和穿透时间.拟合结果显示:20g纯净钢中的不可逆H陷阱对H原子的扩散系数没有影响,只是延长了H原子的穿透时间,而可逆H陷阱则降低了H原子的扩散系数. 展开更多
关键词 电化学渗H H扩散系数 H陷阱 纯净钢
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氢在钢中低温扩散系数 被引量：20
4
作者 赵亮 余刚 +2 位作者 张学元 韩恩厚 刘小辉 《腐蚀科学与防护技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期349-351,共3页
在293 K^328 K的温度范围内,用Devanathan-Stachurski电池装置测定了氢在A3、08F、16MnR和20G钢中的氢渗透曲线,求得氢扩散系数与温度之间的阿仑尼乌斯方程,为监测钢在使用中氢的积累提供基本参数.
关键词 氢渗透 扩散系数 低温
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稀土系AB_5型贮氢合金电极中氢扩散行为的电化学研究 被引量：15
5
作者 原鲜霞 徐乃欣 等 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期27-31,共5页
分别用恒电位阶跃法、恒电流放电法和电化学阻抗法研究了不同荷电状态和不同温度下MlNi3.75Co0.65Mn0.4Al0.2贮氢合金电极中氢的扩散系数,并对各种方法的测试结果及其在实际应用中的优缺点进行了比较和讨论。测试结果表明,室温下MlNi3.7... 分别用恒电位阶跃法、恒电流放电法和电化学阻抗法研究了不同荷电状态和不同温度下MlNi3.75Co0.65Mn0.4Al0.2贮氢合金电极中氢的扩散系数,并对各种方法的测试结果及其在实际应用中的优缺点进行了比较和讨论。测试结果表明,室温下MlNi3.75Co0.65Mn0.4Al0.2贮氢合金电极中氢的扩散系数随其荷电量的增大而减小;同一荷电状态的Ml-Ni3.75Co0.65Mn0.4Al0.2贮氢合金电极中氢的扩散系数随温度的升高而增大;该电极中氢扩散的活化能为17.9kJ/mol～19.8kJ/mol。 展开更多
关键词 稀土系AB5型贮氢合金电极 氢 扩散系数 电化学方法
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Al的添加对Mg_2Ni储氢合金结构和氢扩散能力的影响研究 被引量：12
6
作者 谢昭明 付安庆 +2 位作者 陈玉安 潘复生 丁培道 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期601-603,共3页
采用烧结-机械球磨二步法制备了Mg2-xAlxNi(x=0、0.3)储氢合金材料,研究了Al元素的加入对Mg2Ni储氢合金结构和氢扩散能力的影响。XRD和SEM研究表明Al元素的加入会使储氢合金产生Al3Ni2和Mg3AlNi2新相,并且在表面覆盖分布各异的棱角多边... 采用烧结-机械球磨二步法制备了Mg2-xAlxNi(x=0、0.3)储氢合金材料,研究了Al元素的加入对Mg2Ni储氢合金结构和氢扩散能力的影响。XRD和SEM研究表明Al元素的加入会使储氢合金产生Al3Ni2和Mg3AlNi2新相,并且在表面覆盖分布各异的棱角多边形颗粒,利用循环伏安法测定了Mg2-xAlxNi(x=0、0.3)储氢电极的氢扩散系数,结果表明:Al元素的加入能显著改善Mg2Ni储氢合金结构,提高了氢扩散能力。 展开更多
关键词 镁基储氢合金 储氢电极 循环伏安 扩散系数
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高温高压水的分子动力学模拟 被引量：5
7
作者 董艳萍 董秀芹 张敏华 《化学工业与工程》 CAS 2008年第2期160-165,共6页
采用分子动力学(MD)模拟方法对高温高压水的结构性质和扩散系数进行了研究。结果表明,亚临界和超临界条件下水分子间的氢键作用比常温常压下明显减弱。水分子的几何构型随温度的升高呈现规律变化,键长逐渐减小,键角逐渐增大。通过分析... 采用分子动力学(MD)模拟方法对高温高压水的结构性质和扩散系数进行了研究。结果表明,亚临界和超临界条件下水分子间的氢键作用比常温常压下明显减弱。水分子的几何构型随温度的升高呈现规律变化,键长逐渐减小,键角逐渐增大。通过分析超临界状态下水的径向分布函数看出,在一定压力下,径向分布函数峰值随着温度的升高呈现先增大后减小的趋势。扩散系数的模拟结果与文献试验值吻合良好,相对偏差小于5%。 展开更多
关键词 分子动力学模拟 超临界水 微观结构 氢键 扩散系数
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电化学充氢下2.25Cr1Mo0.25V钢氢脆敏感性研究 被引量：13
8
作者 胡海军 李康 +2 位作者 武玮 程光旭 弓卫军 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期89-95,共7页
针对制造加氢反应器的主要材料2.25Cr1Mo0.25V钢易发生氢脆的问题,重点研究了材料氢脆发生机制,以了解该材料的氢脆敏感性。利用电化学氢渗透测试技术,通过施加阴极恒电流,使氢原子渗透进入钢中,揭示了不同环境中的氢扩散特性,同时通过... 针对制造加氢反应器的主要材料2.25Cr1Mo0.25V钢易发生氢脆的问题,重点研究了材料氢脆发生机制,以了解该材料的氢脆敏感性。利用电化学氢渗透测试技术,通过施加阴极恒电流,使氢原子渗透进入钢中,揭示了不同环境中的氢扩散特性,同时通过结合氢渗透技术和慢速率拉伸试验方法研究了钢材的氢脆敏感性。渗氢试验结果表明:随着电化学充氢电流密度的增大以及试样厚度的减小,氢扩散系数均逐渐增大;充氢温度的倒数1/T和氢扩散系数的自然对数之间存在线性关系。慢速率拉伸试验的结果表明:随着充氢电流密度的增大,钢的断裂强度、延伸率和断面收缩减小而氢脆指数增大。当充氢电流密度超过2.5×10^(-3) A/cm^2时,钢材表现出明显的氢脆。该试验结果可为加氢反应器材料性能评价提供理论依据。 展开更多
关键词 氢脆敏感性 电化学充氢 2.25Cr1Mo0.25V钢 扩散系数 氢脆指数
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管线钢氢渗透行为的研究进展 被引量：8
9
作者 姚婵 陈健 +1 位作者 明洪亮 王俭秋 《中国腐蚀与防护学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期209-219,共11页
天然气管道掺氢输送是现阶段氢能输送最为经济有效的方式之一,但必须重视管材与氢的相容性问题。天然气中掺入氢气后,氢通过吸附、扩散等过程进入金属管材内部,部分被氢陷阱捕获,部分在晶格间扩散。进入金属管材内部的氢是影响管线钢服... 天然气管道掺氢输送是现阶段氢能输送最为经济有效的方式之一,但必须重视管材与氢的相容性问题。天然气中掺入氢气后,氢通过吸附、扩散等过程进入金属管材内部,部分被氢陷阱捕获,部分在晶格间扩散。进入金属管材内部的氢是影响管线钢服役性能的关键,因此,研究管线钢氢渗透行为具有十分重要的意义。本文从管线钢的氢渗透研究方法以及影响因素等方面综述了管线钢氢渗透行为的研究进展。 展开更多
关键词 管线钢 氢渗透 扩散 扩散系数
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菲克定律在氢扩散系数研究中的应用 被引量：11
10
作者 刘菲 苏运星 +1 位作者 王仲民 潘顺康 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期841-846,共6页
菲克第一定律、菲克第二定律是氢扩散系数测定的理论依据,但测量时采用的不同初始条件和计算方法会对计算结果造成一定的偏差。针对氢扩散过程中两种初始状态("衰降暂态"、"升起暂态")对应的扩散系数的求解公式及... 菲克第一定律、菲克第二定律是氢扩散系数测定的理论依据,但测量时采用的不同初始条件和计算方法会对计算结果造成一定的偏差。针对氢扩散过程中两种初始状态("衰降暂态"、"升起暂态")对应的扩散系数的求解公式及对应电流进行了推导和分析,将理论依据与单电位阶跃的电化学实验方法中的实际模型相结合,得出了实际实验条件下不同初始状态对应的合理的计算方法、实验结果及各自不同的具体应用,通过比较证实"升起暂态"在实验控制方面较佳。 展开更多
关键词 菲克定律 电化学 单电位阶跃 氢扩散系数(D) 氢渗透
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Nb-Ni-Ti体系氢分离合金膜的结构和渗氢性能研究 被引量：11
11
作者 刘战伟 王仲民 +2 位作者 刘菲 胡朝浩 周怀营 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1033-1037,共5页
开展了Nb-Ni-Ti体系氢分离合金膜的结构和渗氢性能研究。采用XRD、SEM分析膜片的相结构和组织特征,利用Devanathan-Stachurski双电解池法测定膜片的氢扩散系数,考察膜片厚度、成分和结构组织对其氢扩散系数的影响。实验结果表明:氢分离... 开展了Nb-Ni-Ti体系氢分离合金膜的结构和渗氢性能研究。采用XRD、SEM分析膜片的相结构和组织特征,利用Devanathan-Stachurski双电解池法测定膜片的氢扩散系数,考察膜片厚度、成分和结构组织对其氢扩散系数的影响。实验结果表明:氢分离膜的氢扩散系数均随膜片厚度的增加而增大。制备的Nb-Ni-Ti体系合金膜都具有两相结构,即先析出相(bcc-Nb(Ni,Ti)固溶体)和共晶相(bcc-Nb(Ni,Ti)+β2-NiTi),个别成分点有少量的第三相NiTi2生成。膜片成分和组织结构对氢扩散系数影响显著,当合金中先析出固溶体相比例增加时,合金中的氢扩散系数也随着增大,而Ni,Ti含量的变化引起共晶相变化,NiTi相及NiTi2相都不同程度增加了共晶相的相比例而引起氢扩散系数的降低,但同时在结构上改善了合金在吸氢膨胀过程中发生的氢脆现象。氢在Nb-Ni-Ti体系氢分离膜中的扩散系数在10-9数量级范围。 展开更多
关键词 Nb-Ni-Ti 氢分离 合金膜片 氢扩散系数
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利用TDS研究二次硬化钢中氢的扩散行为 被引量：11
12
作者 郭昀静 王春芳 +1 位作者 李建锡 王毛球 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期5-9,共5页
利用升温脱氢分析装置(TDS)和慢速拉伸试验方法(SSRT)研究了一种二次硬化钢中氢的扩散行为及其对塑性的影响。结果表明,由于二次硬化实验钢中存在大量细小碳化物,氢的扩散系数约为3.42×10-8cm2.s-1,明显低于通常淬火回火马氏体钢。... 利用升温脱氢分析装置(TDS)和慢速拉伸试验方法(SSRT)研究了一种二次硬化钢中氢的扩散行为及其对塑性的影响。结果表明,由于二次硬化实验钢中存在大量细小碳化物,氢的扩散系数约为3.42×10-8cm2.s-1,明显低于通常淬火回火马氏体钢。TDS分析发现,实验钢中存在两个氢逸出峰,激活能分别为20.2kJ.mol-1和24.6kJ.mol-1,由晶界、位错等弱氢陷阱引起。拉伸试样的断面收缩率随氢质量分数的增加先线性下降,氢质量分数每增加1×10-4%断面收缩率下降约12%;当氢质量分数达到5×10-4%时,断面收缩率低于10%,断口呈沿晶状。 展开更多
关键词 二次硬化钢 氢脆 TDS 慢速拉伸试验 扩散系数
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循环伏安法测定氢在MlNi_(3.7)-MnAl_(0.3)贮氢合金中的扩散系数 被引量：10
13
作者 赵东江 马松艳 《哈尔滨师范大学自然科学学报》 CAS 2000年第6期84-86,共3页
利用循环伏安法测定了氢在 Ml Ni3 .7-Mn Al0 .3 ( Ml:混合稀土金属 )贮氢合金中的扩散系数 ,其值为 D=1 .1 9× 1 0 - 8cm2 /s,与电位阶跃法测定值4.2 0× 1 0 - 8cm2
关键词 贮氢合金 循环伏安法 扩散系数 氢 贮氢电极 吸收氢 吸附氢 表面扩散 电化学氧化
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微包覆对贮氢电极性能及放电机理的影响 被引量：7
14
作者 夏同驰 董会超 +3 位作者 王树新 陈顺木 靳明辉 张治军 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第10期652-654,共3页
用交流阻抗法、恒电位阶跃法和模拟电池充放电实验,研究了贮氢合金表面微包覆处理前后在不同的放电时刻电极表面的电化学反应阻抗、氢在合金中的扩散系数和电极的放电性能。结果表明,在放电末期电极表面电化学阻抗的急剧增大是引起贮氢... 用交流阻抗法、恒电位阶跃法和模拟电池充放电实验,研究了贮氢合金表面微包覆处理前后在不同的放电时刻电极表面的电化学反应阻抗、氢在合金中的扩散系数和电极的放电性能。结果表明,在放电末期电极表面电化学阻抗的急剧增大是引起贮氢合金电极放电终止的主要因素;微包覆铜和钴可促进氢的扩散并显著降低电化学反应阻抗,推迟阻抗增大的时间,因而提高了电极的放电性能。 展开更多
关键词 贮氢合金 微包覆 交流阻抗 扩散系数 放电性能
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氢在Q960纯净钢中的扩散 被引量：10
15
作者 赵荣 陈业新 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期61-66,共6页
用电化学氢渗透方法研究高强度纯净钢Q960中氢陷阱、氢渗透温度和试样厚度对氢扩散系数的影响.研究结果表明:Q960纯净钢中的氢陷阱延长氢原子的穿透时间,同时降低氢在钢中的扩散系数,而可逆氢陷阱对氢扩散系数的影响大于不可逆氢陷阱;氢... 用电化学氢渗透方法研究高强度纯净钢Q960中氢陷阱、氢渗透温度和试样厚度对氢扩散系数的影响.研究结果表明:Q960纯净钢中的氢陷阱延长氢原子的穿透时间,同时降低氢在钢中的扩散系数,而可逆氢陷阱对氢扩散系数的影响大于不可逆氢陷阱;氢在Q960纯净钢中的表观扩散激活能为26 056 J/mol;氢在Q960纯净钢中的扩散系数与试样厚度无关. 展开更多
关键词 电化学氢渗透 扩散系数 氢陷阱 Q960纯净钢
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氢在20g纯净钢中的扩散研究 被引量：9
16
作者 常庆刚 陈业新 《上海金属》 CAS 2010年第6期35-38,共4页
用双电解池氢渗透方法研究了20g纯净钢中缺陷对氢扩散的影响。实验结果表明:新鲜试样氢渗透曲线中氢的穿透时间最长,而氢渗透实验后未经处理的试样再次氢渗透实验时的氢穿透时间最短,这是由于钢中氢陷阱滞后了氢原子从试样的阴极面扩散... 用双电解池氢渗透方法研究了20g纯净钢中缺陷对氢扩散的影响。实验结果表明:新鲜试样氢渗透曲线中氢的穿透时间最长,而氢渗透实验后未经处理的试样再次氢渗透实验时的氢穿透时间最短,这是由于钢中氢陷阱滞后了氢原子从试样的阴极面扩散至阳极面的时间所致。时间滞后法的计算结果表明,20g纯净钢中的氢陷阱严重降低了氢的表观扩散系数。 展开更多
关键词 纯净钢 电化学氢渗透 氢陷阱 扩散系数
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氢在低碳钢中的渗透扩散特性 被引量：8
17
作者 李勇峰 蔡丽安 +2 位作者 阚文彬 朱合范 潘红良 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期222-227,共6页
通过氢扩散理论拟合方法和时间滞后法评估了氢在低碳钢中的有效扩散系数,通过对部分衰减和积聚渗透瞬态曲线的拟合对氢在低碳钢中的扩散系数和浓度分布进行了分析。利用阳极侧完整的电流密度衰减曲线,对在阳极侧释放的可逆捕捉氢进行了... 通过氢扩散理论拟合方法和时间滞后法评估了氢在低碳钢中的有效扩散系数,通过对部分衰减和积聚渗透瞬态曲线的拟合对氢在低碳钢中的扩散系数和浓度分布进行了分析。利用阳极侧完整的电流密度衰减曲线,对在阳极侧释放的可逆捕捉氢进行了表征。实验结果表明:低碳钢中的部分可逆氢可以通过阳极侧完整的电流密度衰减曲线进行表征。低碳钢中的氢陷阱以及充氢侧的浓度减缓了氢在材料中的扩散,降低了氢在材料中的扩散系数。而通过部分衰减和积聚渗透瞬态曲线的拟合较好地得到了氢在低碳钢中的实际扩散系数和浓度分布。 展开更多
关键词 氢扩散 扩散系数 低碳钢 电化学氢渗透 氢陷阱
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恒电位阶跃法研究贮氢合金MlNi_(3.75)Co_(0.65)Mn_(0.4)Al_(0.2)中氢的扩散行为 被引量：4
18
作者 原鲜霞 徐乃欣 《电化学》 CAS CSCD 2001年第4期445-451,共7页
本文用恒电位阶跃法研究了不同放电深度 (DOD)和不同温度下贮氢合金MlNi3.75Co0 .6 5Mn0 .4 Al0 .2 中氢的扩散行为 .结果表明 :室温下该合金中氢的扩散系数随DOD的增大而增大 ,在5 0 %DOD的该合金中 ,氢的扩散系数随温度的升高而增大 ... 本文用恒电位阶跃法研究了不同放电深度 (DOD)和不同温度下贮氢合金MlNi3.75Co0 .6 5Mn0 .4 Al0 .2 中氢的扩散行为 .结果表明 :室温下该合金中氢的扩散系数随DOD的增大而增大 ,在5 0 %DOD的该合金中 ,氢的扩散系数随温度的升高而增大 ,扩散活化能为 19. 展开更多
关键词 贮氢合金 扩散系数 恒电位阶跃法 氢 镍氢电池 放电浓度
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回火温度对R5级系泊链钢氢扩散行为的影响 被引量：8
19
作者 王思贞 程晓英 冯佩功 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期10-15,共6页
利用电化学氢渗透方法研究了600℃和630℃回火处理R5级系泊链钢的氢扩散行为。结果表明,第一次氢渗透过程中,氢在600℃回火试样中的扩散系数大于630℃回火试样,而在随后加热过程中,600℃回火试样比630℃回火试样释放更少的陷阱氢;在22... 利用电化学氢渗透方法研究了600℃和630℃回火处理R5级系泊链钢的氢扩散行为。结果表明,第一次氢渗透过程中,氢在600℃回火试样中的扩散系数大于630℃回火试样,而在随后加热过程中,600℃回火试样比630℃回火试样释放更少的陷阱氢;在22～60℃不同温度氢渗透试验中,氢在600℃回火试样中的扩散激活能稍大于630℃回火试样。这是由于600℃回火具有较多的位错、碳化物与基体的共格相界等弱可逆氢陷阱,而630℃回火具有较多的碳化物、碳化物与基体的非共格相界等不可逆氢陷阱及较强的可逆氢陷阱。 展开更多
关键词 R5级系泊链钢 回火温度 电化学氢渗透 扩散系数 氢陷阱
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氢在钢管壁内的扩散及氢腐蚀实验研究 被引量：6
20
作者 仇文杰 李国敏 +4 位作者 熊海燕 于文涛 兰雪影 孙晨 李冰 《力学与实践》 北大核心 2022年第4期776-785,共10页
运输含氢气氛的钢管会发生氢腐蚀而性能受损。本研究通过分析原子氢渗透扩散机理,选取常用的三种钢管(20#,16Mn,X52)进行Devanathane–Stachurski渗氢实验。采用扫描电子显微镜分析渗氢后钢材形貌,并以动电位极化曲线比较渗氢前后自腐... 运输含氢气氛的钢管会发生氢腐蚀而性能受损。本研究通过分析原子氢渗透扩散机理,选取常用的三种钢管(20#,16Mn,X52)进行Devanathane–Stachurski渗氢实验。采用扫描电子显微镜分析渗氢后钢材形貌,并以动电位极化曲线比较渗氢前后自腐蚀电位和电流的变化。结果表明:20#钢的氢扩散系数最大,X52最小。随着充氢电流密度增大与充氢时间增长,钢材腐蚀程度也加剧。动电位极化曲线测试表明,16Mn自腐蚀电流上升两个数量级,性能下降明显;X52钢的抗腐蚀性较好,性能下降最少。 展开更多
关键词 管道传输 管线钢 氢扩散系数 氢腐蚀失效
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