金属学报  2007, Vol. 43 Issue (3): 327-331

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氢渗透通过金属膜引起的塑性形变

侯民强 张武寿

中国科学院化学研究所

PLASTIC DEFORMATION OF METALLIC MEMBRANE INDUCED BY HYDROGEN PERMEATION

侯民强; 张武寿 . 氢渗透通过金属膜引起的塑性形变[J]. 金属学报, 2007, 43(3): 327-331 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(647 KB)   摘要: 为研究氢扩散通过圆柱形金属薄膜引起的塑性形变，我们将板壳力学、弹塑性力学、热应力理论与金属—氢相互作用理论相结合，讨论了氢进入金属薄膜后晶格膨胀产生的弹性应力、塑性应力和残余应力及这些应力对氢分布和输运、材料性质的影响。结果表明塑性区中氢的扩散变慢，残余应力改变了样品局域的吸氢热力学性质。在充氢过程中，只有小的充氢流才可能避免材料的塑性损伤。该结果可为氢的提纯、同位素分离以及氢的贮存与输运等应用提供参考。 关键词 ： 氢渗透膜,  钯合金,  自应力,  塑性应力     Abstract：An elastoplastic self-stress model for hydrogen diffusion across a metallic tube is established. This model includes the elastic, plastic and residual stresses developed during hydrogen insertion into metallic membranes. It is found that the hydrogen diffusion slows down in the plastic region and local thermodynamic properties of metal-hydrogen system are modified at the same time. The plastic stress can be avoided by using small charging current during hydrogen charging processes. Key words： hydrogen permeation membrane    palladium alloy    self-stress    plastic stress 收稿日期: 2006-06-27      ZTFLH:  TG146   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 侯民强 张武寿 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/Y2007/V43/I3/327 [1]Lewis A.The Palladium Hydrogen System.London:Aca- demic Press,1967:43 [2]Richter D,Hempelman R,Bowman R C Jr In:Schlap- bach L ed,Topics in Applied Physics.Berlin:Springer, 1992:67 [3]Wipf H.Topics in Applied Physics.Berlin:Springer, 1997:73 [4]Wang H Y,Fu Y B.Membrane Sci Technol,2002;22(6): 41 (王和义,傅依备．膜科学与技术,2002;22(6):41) [5]Hu Z L．Hydrogen Storage Materials,Bering:Chemical Industry Press．2002:52 (胡子龙,贮氢材料．北京:化学工业出版社,2005:52) [6]Li J C M.Metall Trans,1978;9 A:1353 [7]LarchéF C,Cahn J W.Acta Metall,1982;30:1835 [8]Lewis F A,Magennis J P,McKee S G,Seebuwufu P J M. Nature,1983;306:673 [9]Lewis F A,Baranowski B,Kandasamy K.J Less-Common Met,1987;134:L27 [10]Lewis F A,Tong X Q,Kandasamy K.Int J Hydrogen Energy,1993;18:481 [11]Tong X Q,Lewis F A.J Less-Common Met,1991;169: 157 [12]Tong X Q,Bucur R V.Kandasamy K,Lewis F A.Z Phys Chem(Neue Folge),1993;181:225 [13]Tong X Q,Lewis F A.Int J Hydrogen Energy,1995;20: 641 [14]Kandasamy K,Lewis F A,Magennis J P,McKee S G, Tong X Q.Z Phys Chem(Neue Folge),1991;171:213 [15]Kandasamy K,Tong X Q,Lewis F A.J Phys:Conden Mater,1992;4:L439 [16]Sakamoto Y,Tong X Q,Lewis F A.Scr Metall Mater, 1991;25:1629 [17]Baranowski B.J Less-Common Met,1989;154:329 [18]Dudek D,Baranowski B.Z Phys Chem(Neue Folge), ??1998;206:21 [19]Zhang W S,Zhang X W,Zhang Z L.Phys Rev,2000;62B: 8884 [20]Zhang W S,Zhang Z L,Zhang X W.J Alloys Compd, 2002;336:170 [21]Zhang W S,Zhang Z L,Zhang X W.J Alloys Compd, 2002;346:171 [22]Zhang W S,Hou M Q,Wang H Y,Fu Y B.Int J Hydrogen Energy,2004;29:1165 [23]Zhang W S,Hou M Q,Wang H Y,Fu Y B.Acta Mater, 2004;52:5805 [24]Hickman R G.J Less-Common Met,1969;19:369 [25]Baranowski B,Majchrzak S,Flanagan T B.J Phys F:Met Phys,1971;1:258 [26]Fukai Y.The Metal-Hydrogen System;Basic Bulk Prop- erties.Berlin:Springer,1993:Chapter 5 [27]Zhang W S,Zhang Z L,Zhang X W.j Electroanal Chem, 1999;474:130U [1] 唐旭 张昊 薛鹏 吴利辉 刘峰超 朱正旺 倪丁瑞 肖伯律 马宗义. 铸态及激光粉末床熔融AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金的微观组织及力学性能研究[J]. 金属学报, 0, (): 0-0. [2] 朱智浩, 陈志鹏, 刘田雨, 张爽, 董闯, 王清. 基于不同 α / β 团簇式比例的Ti-Al-V合金的铸态组织和力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1581-1589. [3] 马国楠, 朱士泽, 王东, 肖伯律, 马宗义. SiC颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu复合材料的时效行为和力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1655-1664. [4] 魏晨 王军 闫育杰 范嘉懿 李金山. 强磁场下过冷Cu-Co/Cu-Co-Fe合金的凝固组织和摩擦性能[J]. 金属学报, 0, (): 0-0. [5] 娄峰, 刘轲, 刘金学, 董含武, 李淑波, 杜文博. 轧制态Mg-xZn-0.5Er合金板材组织及室温成形性能[J]. 金属学报, 2023, 59(11): 1439-1447. [6] 张振武 李继康 许文贺 沈沐宇 戚磊一 郑可盈 李伟 魏青松. 搭接工艺对选区激光熔化镍基单晶高温合金DD491晶体取向与微观组织的影响[J]. 金属学报, 0, (): 0-0. [7] 姜沐池 宫继双 杨兴远 任德春 蔡雨升 李秉洋 吉海宾 雷家峰. Ti30Ni50Hf20高温形状记忆合金的热变形行为[J]. 金属学报, 0, (): 0-0. [8] 戚钊, 王斌, 张鹏, 刘睿, 张振军, 张哲峰. 应力比对含缺陷选区激光熔化TC4合金稳态疲劳裂纹扩展速率的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(10): 1411-1418. [9] 李小兵, 潜坤, 舒磊, 张孟殊, 张金虎, 陈波, 刘奎. W含量对Ti-42Al-5Mn-xW合金相转变行为的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(10): 1401-1410. [10] 段慧超, 王春阳, 叶恒强, 杜奎. 纳米多孔金属表面结构与成分的三维电子层析表征[J]. 金属学报, 2023, 59(10): 1291-1298. [11] 王霖 魏晨 王雷 王军 李金山. Cu-Co系难混溶合金核壳结构演化过程模拟[J]. 金属学报, 0, (): 0-0. [12] 马德新, 赵运兴, 徐维台, 王富. 重力对高温合金定向凝固组织的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1279-1290. [13] 陈佳, 郭敏, 杨敏, 刘林, 张军. 新型钴基高温合金中W元素对蠕变组织和性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1209-1220. [14] 江河, 佴启亮, 徐超, 赵晓, 姚志浩, 董建新. 镍基高温合金疲劳裂纹急速扩展敏感温度及成因[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1190-1200. [15] 穆亚航, 张雪, 陈梓名, 孙晓峰, 梁静静, 李金国, 周亦胄. 基于热力学计算与机器学习的增材制造镍基高温合金裂纹敏感性预测模型[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1075-1086. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed