Τι είναι η καταστροφή του υδρογόνου;

Η θραύση υδρογόνου είναι ένας μηχανικός όρος που αναφέρεται σε συμβιβασμό στην αντοχή σε εφελκυσμό ενός χυτευμένου μετάλλου ή κράματος λόγω διείσδυσης αέριου ή ατομικού υδρογόνου.Εν ολίγοις, τα μόρια υδρογόνου που καταλαμβάνουν το μέταλλο αντιδρούν με τρόπο που καθιστά το υλικό εύθραυστο και επιρρεπές σε ρωγμές.Προφανώς, η καταστροφή του υδρογόνου παρουσιάζει σημαντικά προβλήματα όσον αφορά την ικανότητά του να βασίζεται στη δομική ακεραιότητα των γεφυρών, των ουρανοξυστών, των αεροπλάνων, των πλοίων κλπ. Στην πραγματικότητα, αυτό το φυσικό φαινόμενο οδηγεί σε μια κατάσταση γνωστή ως Καταστατική αποτυχία θραύσης και είναι η άμεσηΑιτία πολλών μηχανικών καταστροφών που έχουν πραγματοποιηθεί στη γη, καθώς και στον αέρα και τη θάλασσα

Η διαδικασία αρχίζει με έκθεση σε υδρογόνο, η οποία μπορεί να συμβεί ενώ ένα μέταλλο υφίσταται ορισμένες διαδικασίες παραγωγής, όπως η ηλεκτροκατούση.Η επιτυχής επένδυση βασίζεται στην παρασκευή του μετάλλου με ένα όξινο λουτρό προτού να δεχτεί τα στρώματα του χρώματος.Η ηλεκτρική ενέργεια που χρησιμοποιείται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας "pickling" και επιμετάλλωσης αρχίζει μια αντίδραση που ονομάζεται υδρόλυση στην οποία τα μόρια νερού διασπώνται σε θετικά φορτισμένα ιόντα υδρογόνου και αρνητικά φορτισμένα ανιόντα υδροξειδίου.

Το υδρογόνο είναι επίσης ένα υποπροϊόν των διαβρωτικών αντιδράσεων, όπως η σκουριά.Η αποσύνθεση του υδρογόνου μπορεί επίσης να ενεργοποιηθεί από τα ίδια τα μέτρα που λαμβάνονται για την αποτροπή της, εάν εφαρμοστεί ακατάλληλα.Για παράδειγμα, η καταστροφή του υδρογόνου μπορεί μερικές φορές να αποδοθεί στην καθοδική προστασία, η οποία προορίζεται να αυξήσει την αντίσταση στη διάβρωση του επικαλυμμένου μετάλλου τροποποιώντας τα συστατικά που μπορούν να μετατραπεί υδρογόνο του υλικού.Αυτό επιτυγχάνεται με την εισαγωγή ενός αντιτιθέμενου ρεύματος για να προκαλέσει τη "θυσία" των μεταλλικών ανόδων που διαθέτουν χαμηλότερο δυναμικό διάβρωσης από το ίδιο το μέταλλο.Στην πραγματικότητα, το υλικό γίνεται πολωμένο.

Μόλις υπάρχει υδρογόνο, ωστόσο, τα μεμονωμένα άτομα αρχίζουν να διασκορπίζονται σε όλο το μέταλλο και να συσσωρεύονται σε μικροσκοπικούς χώρους στη μικροδομή του, όπου στη συνέχεια συγκεντρώνονται για να σχηματίσουν μόρια υδρογόνου.Το απορροφημένο υδρογόνο, τώρα παγιδευμένο, αρχίζει να αναζητά μια απόδραση.Αυτό συμβαίνει με τη δημιουργία εσωτερικής πίεσης, η οποία επιτρέπει στο υδρογόνο να εμφανίζεται σε φουσκάλες που τελικά σπάζουν την επιφάνεια του μετάλλου.Για να εξουδετερώσει αυτή τη διαδικασία, το μέταλλο πρέπει να ψηθεί μέσα σε μια ώρα ή λιγότερο μετά την ηλεκτρολυτική για να επιτρέψει στο παγιδευμένο υδρογόνο να ξεφύγει από τα στρώματα επιμετάλλωσης χωρίς να δημιουργεί ρωγμές ή σημεία άγχους.Να είναι πιο ευαίσθητο στην καταστροφή του υδρογόνου, δηλαδή τον μαγνητικό χάλυβα, το τιτάνιο και το νικέλιο.Αντίθετα, ο χαλκός, το αλουμίνιο και ο ανοξείδωτος χάλυβα επηρεάζονται λιγότερο.Ωστόσο, ο χαλκός που περιέχει χάλυβα και οξυγόνο μπορεί να καταστεί ευάλωτος στην καταστροφή εάν υποβληθεί σε έκθεση σε υδρογόνο υπό υψηλή θερμότητα ή πίεση.Αντίστοιχα, αυτά τα υλικά επηρεάζονται από επίθεση υδρογόνου ή θυγατρική ατμού που παράγεται από αντιδράσεις μεταξύ ενυδατωμένων μορίων και οξειδίων άνθρακα ή χαλκού.