讲座主题：金属镍中氢与晶界的交互作用研究

专家姓名：马兆祥

工作单位：烟台大学核学院

讲座时间：2024年04月18日14:30-15:30

讲座地点：核院东317

主办单位：烟台大学核装备与核工程学院

内容摘要：

金属材料在冶炼、制备、加工以及后续的服役等过程中不可避免地会有氢原子引入。当存在外加载荷时，材料内的氢会降低其塑性，引发滞后断裂，这种现象被称为氢脆。氢脆引起的断裂往往具有很大的突然性，容易引发灾难性事故。目前来看，氢脆已经成为制约金属结构材料应用的关键因素，常被称为金属界的“瘟疫”。因此，逐渐认识材料发生氢脆的机理，从而达到预防氢脆的目的，是近几十年来相关科技工作者的不懈追求。其中，系统研究并掌握氢在金属材料内的运输及富集行为是理解氢脆机理的关键一步。晶界是多晶材料中最常见的二维缺陷，对氢的扩散与富集起到至关重要的作用，因此阐明氢与晶界的交互作用对于深入理解氢脆机理具有重要意义。氢与晶界的交互作用主要包括晶界对氢的陷阱作用及运输作用。国内外关于此领域的研究较多，但由于晶界种类的多样性及相关研究技术方法的限制，目前得到的结论仍存在较大争议。

扫描开尔文探针力显微镜(SKPFM)是近年来新兴的测氢技术，其具有超高的浓度灵敏度和低至纳米级别的空间分辨率，已经被多次成功地用于氢的扩散与富集行为研究中。本报告中，报告人利用SKPFM测氢工具，通过巧妙的实验设计，完成了氢在不同种类晶界处的富集行为、氢沿不同种类晶界及横跨单一晶界的扩散行为研究，从而澄清了此领域内一直存在的争议。

主讲人介绍：

马兆祥，讲师，烟台大学核装备与核工程学院教师。主要从事金属材料的氢脆与应力腐蚀机理研究，围绕氢与金属中各种微观结构的交互行为开展了大量工作，参与国家自然科学基金面上项目2项，累计发表SCI收录论文10余篇，其中以第一/通讯作者发表SCI收录论文5篇。