随着氢能源产业的发展,金属材料在高压氢气环境下的应用越来越多,如氢气储存容器、加氢站设备等。然而,氢气分子较小,容易渗入金属材料内部,引发氢脆现象,严重影响材料的力学性能和安全性。氢渗透检测旨在测定氢原子在金属材料中的扩散速率。检测方法通常采用电化学渗透法,将金属材料作为隔膜,两侧分别为含氢环境和检测电极。通过测量透过金属膜的氢电流,计算氢原子的扩散系数。了解氢渗透特性,对于预防氢脆现象极为关键。在高压氢气设备的选材和设计中,优先选择氢扩散速率低、抗氢脆性能好的金属材料,并采取适当的防护措施,如表面处理、添加合金元素等,可有效保障高压氢气环境下设备的安全运行,推动氢能源产业的健康发展。金属材料的热膨胀系数试验运用热机械分析仪,精确测量材料在温度变化过程中的尺寸变化,获取热膨胀系数 。Co含量测量

在核能相关设施中,如核电站反应堆堆芯结构材料、核废料储存容器等,金属材料长期处于辐照环境中。辐照会使金属材料的原子结构发生变化,导致材料性能劣化。金属材料在辐照环境下的性能检测通过模拟核辐射场景,利用粒子加速器或放射性同位素源产生的中子、γ 射线等对金属材料样品进行辐照。在辐照过程中及辐照后,对材料的力学性能、微观结构、物理性能等进行检测。例如测量材料的强度、韧性变化,观察微观结构中的空位、位错等缺陷的产生和演化。通过这些检测,能准确评估金属材料在辐照环境下的稳定性,为核能设施的选材提供科学依据。选择抗辐照性能好的金属材料,可保障核电站等核能设施的长期安全运行,防止因材料性能劣化引发的核安全事故。Co含量测量金属材料的断口分析,通过扫描电镜观察断裂表面特征,探究材料失效原因,意义非凡!

在一些接触表面存在微小相对运动的金属部件,如发动机的气门座与气门、电气连接的插针与插孔等,容易发生微动磨损。微动磨损性能检测通过专门的微动磨损试验机模拟这种微小相对运动工况,精确控制位移幅值、频率、载荷以及环境介质等参数。试验过程中,监测摩擦力变化、磨损量以及磨损表面的微观形貌演变。分析不同金属材料在微动磨损条件下的失效机制,是磨损、疲劳还是腐蚀磨损的协同作用。通过微动磨损性能检测,选择合适的金属材料和表面处理方法,如采用自润滑涂层、表面硬化处理等,降低微动磨损速率,提高金属部件的可靠性和使用寿命,减少因微动磨损导致的设备故障和维修成本。
热重分析(TGA)在金属材料的高温腐蚀研究中具有重要作用。将金属材料样品置于热重分析仪中,在高温环境下通入含有腐蚀性介质的气体,如氧气、二氧化硫等。随着腐蚀反应的进行,样品的质量会发生变化,热重分析仪实时记录质量随时间和温度的变化曲线。通过分析曲线的斜率和拐点,可确定腐蚀反应的动力学参数,如腐蚀速率、反应活化能等。同时,结合 X 射线衍射、扫描电镜等技术对腐蚀产物进行分析,深入了解金属材料在高温腐蚀过程中的反应机制。在高温炉窑、垃圾焚烧炉等设备的金属部件选材中,热重分析为评估材料的高温耐腐蚀性能提供了量化数据,指导材料的选择和防护措施的制定,延长设备的使用寿命。金属材料的磁性能检测,测定其磁性参数,满足电子、电气等对磁性有要求的领域应用。

同步辐射 X 射线衍射(SR-XRD)凭借其高亮度、高准直性和宽波段等独特优势,为金属材料微观结构研究提供了强大的手段。在研究金属材料的相变过程、晶体取向分布以及微观应力状态等方面,SR-XRD 具有极高的分辨率和灵敏度。例如在形状记忆合金的研究中,利用 SR-XRD 实时观察合金在加热和冷却过程中的晶体结构转变,深入了解其形状记忆效应的微观机制。在金属材料的塑性变形研究中,通过 SR-XRD 分析晶体取向的变化和微观应力的分布,为优化材料的加工工艺提供理论依据,推动高性能金属材料的研发和应用。金属材料的硬度试验通过不同硬度测试方法,如布氏、洛氏、维氏硬度测试,分析材料不同部位的硬度变化情况 。Co含量测量
金属材料在盐雾环境中的腐蚀电位检测,模拟海洋工况,评估材料耐腐蚀性能,保障沿海设施安全。Co含量测量
金属材料在受力和变形过程中,其内部的磁畴结构会发生变化,导致表面的磁场分布改变,这种现象称为磁记忆效应。磁记忆检测利用这一原理,通过检测金属材料表面的磁场强度和梯度变化,来判断材料内部的应力集中区域和缺陷位置。该方法无需对材料进行预处理,检测速度快,可对大型金属结构进行快速普查。在桥梁、铁路等基础设施的金属构件检测中,磁记忆检测能够及时发现因长期服役和载荷作用产生的应力集中和潜在缺陷,为结构的安全性评估提供重要依据,提前预防结构失效事故的发生,保障基础设施的安全运行。Co含量测量