在氢能源领域，氢气通常采用高压的压力容器、压力管路来运输和储存。那么这个时候就遇到一个问题——氢脆。氢脆就是氢原子渗入到金属材料内部，造成这个金属材料的应力分布不均匀，材料强度下降脆性上升，容易出现裂痕、破损，造成安全隐患。因此氢脆的影响非常大，是氢材料领域必须解决的问题。

氢脆的机制是什么呢？

一方面电化学反应是氢脆的一个重要原因。在上世纪五六十年代的时候，美国就常有发生。当时美国造船业兴起，大家发现焊接以后，钢梁、钢板或者钢柱它很容易坏。后来经过长期的调查研究才发现，就是氢脆造成的。造成的原因是在电焊的过程中的电化学反应，水中的氢原子渗入到了金属材料内部导致这个金属材料的氢脆现象。还有热处理、电焊、电镀、酸洗、甚至牺牲阳极的阴极保护都有可能造成这个氢脆的现象。

另一个氢脆的重要原因是高压氢气的分解。氢气是分子形式存在的，它是不能进入到金属材料内部；只有分解成氢原子，才能进入到金属材料内部。高压氢脆是一个缓慢的过程，在氢气储运过程中是一个持续长期的过程，可能造成更大的影响。一般高压氢脆分为以下几个过程：

1. 第一个过程是分解。正常情况下氢分子很难分解成氢原子，但是在金属表面接触时，它有一个吸附的过程，氢原子在金属表面的吸附能和结合能是相对比较低的，氢分子是有一定几率分解成氢原子的。

2. 第二个过程吸附：分解的氢原子就会吸附在金属表面。

3. 第三个过程渗透：氢原子会渗透进入金属表面的内部，材料内部进入比较多的氢原子后，浓度增加，会扩散到整个金属材料的内部。

4. 第四个过程聚集：金属材料内壁的原子排布很难完美无缺，会存在一些裂缝、位错、杂质、空穴、空隙等，这些都可能造成氢原子在金属材料内部的聚集。这种聚集会造成氢原子在金属内部分布不均，造成应力分布不均、机械强度分布不均、继而导致机械性能的下降和脆性的提升，容易产生裂纹、鼓泡、断裂等现象。这种情况下，氢能现象很难逆转了。

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