물 에서 마찰을 사용하여 알루미늄의 수소 충전
Summary
알루미늄 및 알루미늄 합금에 다량의 수소를 도입하기 위해 수질 시술의 마찰이라고 하는 새로운 수소 충전 방법이 개발되었습니다.
Abstract
알루미늄의 수소 충전의 새로운 방법은 물 (FW) 절차에 마찰에 의해 개발되었다. 이 절차는 물과 비 산화물 코팅 알루미늄 사이의 화학 반응을 기반으로 알루미늄에 다량의 수소를 쉽게 도입 할 수 있습니다.
Introduction
일반적으로 알루미늄 기본 합금은 강철보다 환경 수소 취성에 대한 내성이 높습니다. 알루미늄 합금의 수소 취성에 대한 높은 저항성은 합금 표면의 산화필름으로 인해 수소 진입을 차단하기 때문입니다. 알루미늄 합금 사이의 높은 취성 감도를 평가하고 비교하기 위해 수소 충전은 일반적으로 기계적 테스트1,2,3,4,5,6,8,9,10,11,12,13,14 ,14, 15,16,17. 그러나 수소 충전 알루미늄은 음극 충전 15, 습한공기(16)또는 수소 플라즈마 가스충전(17)과같은 수소 충전 방법을 활용하는 경우에도 쉽지 않은 것으로 알려져 있다. 수소 충전 알루미늄 합금의 어려움은 또한 알루미늄 합금 표면의 산화물 필름 때문입니다. 우리는 물 속에서 지속적으로 산화막막을 제거할 수 있다면 더 많은 양의 수소를 알루미늄 합금에 투입할 수 있다고 가정했습니다. 열역학적으로 18,산화물 필름이없는 순수 알루미늄은 물과 쉽게 반응하고 수소를 생성합니다. 이를 바탕으로 물과 비산화물 알루미늄 간의 화학 반응을 기반으로 알루미늄 합금의 수소 충전 방법을 개발했습니다. 이 방법은 간단한 방법으로 알루미늄 합금에 많은 양의 수소를 추가 할 수 있습니다.
Protocol
1. 재료 준비 1 질량 % Mg 와 0.8 질량 % Si (Al-Mg-Si)를 포함하는 알루미늄 – 마그네슘 실리콘 합금으로 만든 1mm 두께의 플레이트를 사용합니다. 게이지 길이가 10mm이고 너비가 5mm인 Al-Mg-Si 합금 플레이트에서 테스트 조각을 만듭니다. 공로를 사용하여 1시간 동안 520°C에서 시험 조각을 어닐레. 용액 열처리로 물에 담금질. 175°C에서 18시간 동안 시험조각을 숙성된 열처리(T6-t…
Representative Results
FW 절차에 의한 수소 생성/흡수도 2는 0.1 질량 %에서 0.7 질량 %까지의 상이한 양의 철을 함유하는 Al-Mg-Si 합금의 FW 절차 동안의 수소 생성 거동을 나타낸다. 교반기가 회전하기 시작했을 때 시편은 계속해서 높은 양의 수소를 방출했습니다. 이는 합금 표면과 물 사이의 마찰에 의해 발생하는 화학 반응에 의해 수소가 생성되었음을 시사한다. 또한, FW 시술 동안?…
Discussion
FW 절차의 한 가지 중요한 측면은 자기 교반기에 두 표본을 부착하는 것입니다. 교반기 바의 중심은 비마찰 영역이 되기 때문에 교반기 바의 중심에 시편이 부착되지 않도록 하는 것이 가장 좋습니다.
교반기 바의 회전 속도 제어도 중요합니다. 속도가 240 rpm 이상이면, 자기 교반기의 무대에서 반응 용기를 유지하기가 어려워진다. FW 절차가 고속으로 수행될 때, 자기 교반기의 …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 일본 오사카의 라이트 메탈 교육 재단에 의해 부분적으로 재정적으로 지원되었습니다.
Materials
| Air furnace | GC | QC-1 | |
| Aluminum alloy plates | Kobe Steel | Al/1.0 mass% Mg/0.8 mass% Si | |
| Electric balance | A&D | HR-200 | |
| Glass container | Custom made | ||
| Magnetic stirrer | CORNING | PC-410D | |
| Optical Comparator | NIKON | V-12B | |
| pH meter | Sato Tech | PH-230SDJ | |
| Quartz tube | Custom made | ||
| Rotary polishing machine | IMT | IM-P2 | |
| Secondary electrom microscope | JOEL | JSM-5310LV | |
| Sensor gas chromatograph | FIS Inc. | SGHA | |
| Silicon carbide emery paper | IMT | 531SR | |
| Tensile testing machine | Toshin Kogyo | SERT-5000-C | |
| Tubular furnace | Honma Riken | Custom made |
References
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Cite This Article
Horikawa, K., Kobayashi, H. Hydrogen Charging of Aluminum using Friction in Water. J. Vis. Exp. (155), e60711, doi:10.3791/60711 (2020).