Hvad er brintforbrænding?

Hydrogenembrittlement er et teknisk udtryk, der refererer til et kompromis i trækstyrken for et støbt metal eller en legering på grund af en infiltration af gasformigt eller atomært brint. Kort sagt reagerer brintmolekyler, der optager metallet, på en måde, der gør materialet sprødt og tilbøjeligt til at revne. Det er klart, at brintforstøvning giver væsentlige problemer med hensyn til at være i stand til at stole på broer, skyskrabere, flyvemaskiner, skibe mv., Strukturelle integritet. Faktisk fører dette naturlige fænomen til en tilstand kendt som katastrofal brudssvigt og er den direkte årsag til mange mekaniske katastrofer, der har fundet sted på land såvel som i luften og havet.

Processen begynder med eksponering for brint, der kan forekomme, mens et metal gennemgår visse fremstillingsprocesser, såsom galvanisering. Vellykket plettering bygger på forberedelse af metallet med et surt bad, inden det kan acceptere lag af krom. Den elektricitet, der bruges under "pickling" og pletteringsprocessen, indleder en reaktion kaldet hydrolyse , hvor vandmolekyler nedbrydes i positivt ladede brintioner og negativt ladede hydroxidioner.

Brint er også et biprodukt af ætsende reaktioner, såsom rust. Brintnedbrydning kan også udløses ved de meget forholdsregler, der er truffet for at forhindre det, hvis de anvendes korrekt. F.eks. Kan hydrogenembrittlement undertiden tilskrives katodisk beskyttelse, som er beregnet til at øge korrosionsbestandigheden af ​​overtrukket metal ved at modificere de hydrogensårbare komponenter i materialet. Dette opnås ved at indføre en modstrøms strøm for at forårsage "ofring" af metalliske anoder, der har et lavere korrosionspotentiale end selve metallet. I virkeligheden bliver materialet polariseret.

Når der først er brint til stede, begynder enkle atomer imidlertid at sprede sig gennem metallet og akkumuleres i små rum i dets mikrostruktur, hvor de derefter grupperes om til dannelse af brintmolekyler. Det absorberede brint, nu fanget, begynder at søge en flugt. Det gør det ved at skabe internt tryk, der tillader brint at komme frem i blærer, der til sidst knækker metaloverfladen. For at modvirke denne proces skal metallet bages inden for en time eller mindre efter elektroplettering for at give det fangede brint mulighed for at undslippe lagene af plettering uden at skabe revner eller spændingspunkter.

Mens brint kan invadere de fleste metaller, er det kendt, at visse metaller og legeringer er mere modtagelige for brintforstøvning, nemlig magnetisk stål, titan og nikkel. I modsætning hertil påvirkes kobber, aluminium og rustfrit stål mindst. Stål og iltholdigt kobber kan dog blive sårbare over for forbrødning, hvis de udsættes for brinteksponering under høj varme eller tryk. Respektivt påvirkes disse materialer af brintangreb eller dampforbrydelse genereret af reaktioner mellem hydratiserede molekyler og carbon- eller kobberoxider.