电化学渗透法研究氢陷阱捕集现象及几个实验问题讨论
XPS分析方法通则及XPS标准术语的介绍-ThermoFisherScientific
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光电子飞离角
电子离开表面时于表面间的夹角。如图中θ
探测角
与 飞离角 θ 入射角， 出射角 （α） X射线与出射光电子之间的夹角γ，魔角γ＝ 54.7 (sin2 γ=2/3)，强度分布L与非对称因子β 无关
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国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会于
2004发布实施
XPS通则规定了：
XPS的一般表面分析方法；
常用术语定义。
XPS通则适用于：
X射线光电子能谱仪。【属仪器分析】
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XPS通则（19500－2004）主要内容
（Φ-深度分布函数） 深度z在[0,∞]上平均值， ∫z Φ(z,θ)dz/ ∫ Φ(z,θ)dz
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光电离截面
一定能量的光子作用于材料产生光电子的总
电离截面。
与IMFP（AL）等用于XPS定量分析； 相关：
影响灵敏度因子的一个分量；
化学态和结构等信息； 含量或浓度：根据峰强报告出样品的表面元 素的含量或浓度，绝对测量困难，通常报告 相对含量或浓度。
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XPS名词术语
摘录自
表面分析词汇 GB/T22461 (ISO18115) GB/T22461于 2008年发布 规范XPS/表面分析名词术语意义
重复测量3～5次，谱峰峰位的重复性在0.1eV以内。
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7 分析步骤
7.2 分析须知
Ti—IF冷轧搪瓷钢的贮氢机理和氢渗透试验研究
１ 前
言
２ ＿ ２ 氢 陷阱贮 氢机 理
搪 瓷 钢 的贮 氢 特性 直 接 影 响 到 钢板 的抗 鳞 爆
随着 国民经 济 的发展 ， 我 国以钢 板为 胚 胎原 料 的搪瓷 工业 有 了质 的飞 跃 ， 对搪 瓷 钢板 的数 量 和质 量 都 提 出 了新 的要 求 。 高 品质 搪 瓷 钢板 不 仅 需要
板贮氢性能越好 ， 相应 的抗鳞爆性 能越好 。
关键词 ： Ｔ ｉ — Ｉ Ｆ 冷轧搪瓷钢 ； 氢渗 透； 贮氢性 能 ； 抗鳞 爆 中图分类号 ： Ｔ Ｇ １ ４ ２ ． １ ５ ； Ｔ Ｇ ３ ３ ５ ． ５ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ４ — ４ ６ ２ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ３ ５ — ０ ３
为适应人 们对 搪瓷制 品形状 和质量要 求 日益提
高 的需要 ， 济钢 结合 自己的设 备特点 及市场 需求 ， 开 发 出Ｔ ｉ — Ｉ Ｆ 冷轧 搪瓷 钢 。该钢 是在 普通 超低 碳 Ｉ Ｆ 钢 中加人 一定 量 的 ｓ ， 使钢中Ｃ 、 Ｎ、 Ｓ 原 子和 Ｔ ｉ 结合 ， 形 成Ｔ ｉ Ｎ、 Ｔ ｉ Ｓ 、 Ｔ ｉ Ｃ ２ Ｓ 、 Ｔ ｉ Ｆ ｅ Ｐ 、 Ｔ ｉ Ｃ等 化 合 物 ， 使 钢 中无
搪 瓷钢 板抗 鳞爆 性 能起很 大 的作 用 。研究 表 明 ， 搪 瓷 钢板 中存在 大量 细小 的 Ｔ ｉ Ｃ 、 Ｔ ｉ Ｎ 、 Ｔ ｉ Ｃ Ｓ 等第 二相
具 有超 深 冲性 能 ， 同时要 保证 钢 板搪 瓷过 程及 搪 瓷 后 不产 生 “ 鳞爆 ” 缺 陷等 。一 般 地 ， 钢 质 越纯 净 ， 钢 板 的成 形 性 能 越好 ， 但抗 鳞 爆 性 能 就越 差 ， 提 高成 形 性 和提高抗 鳞爆性 成为此 消彼长 的一对 矛盾 。
从失效案例探讨钢制紧固件的氢脆问题
言 ， 氢含 量足 以使 其 发 生 氢脆 断裂 。又如 案 例 三 中 该
总 是 与某种 特定 的组 织相 联 系 。在 各种 不 同的显微 组
织 中 ， 氢脆 敏感 性从 大 到小 的一般 顺序 为 马 氏体 、 对 上
的 ３ Ｃ Ｍｎ ｉ 螺 栓 的基 体 氢 含 量 达 到 了 ０ ０ ２ ， ０ ｒ ＳＡ ．０５ 脆， 应尽 量 降低零 件材 料 中的氢 含量 水平 。
量 降 低 其 强 度 水 平 ； 采 用 合 适 的热 处 理 工 艺 ， 减 少 晶 界 脆 化 元 素 ， 制 薄膜 状碳 化 物 的 形 成 ， 而 获 得 氢 脆 敏 感 性 小 要 以 抑 从
的显微组织 ； 在加 工 及 装 配 过 程 中 ， 应尽 可 能 避 免 在 零 件 表 面 产 生 机 械 损 伤 ； 采 用 低 氢 脆 电 镀 工 艺 ， 要 时 采 用 无 氢 脆 要 必 的达 克 罗 等 涂 覆 方 法 ； 电镀 后 要 采 用 合 理 的除 氢 工 艺 ， 行 严 格 除 氢 处 理 ； 于 重 复 使 用 件 ， 酸 洗 去 除 镀 层 后 要 先 进 行 进 对 在 除氢处理 ， 后电镀 ， 除氢。 然 再 关 键 词 ：钢 制 紧 固 件 ； 脆 断 裂 ； 度 ； 氢 强 氢含 量 ； 力 集 中 应
ＬＩ Ｃｈ ｎ — ｕ ，Ｉ Ｕ ａ ｇ ｋ ｉ Ｊ ＡＮＧ ｏ Ｔａ
（ ｉ ｒ ａｙ ｉ Ｃｅ ｔｒｏ １Ｆａｌ ｅＡｎ ｌ ｓｓ ｎ ｅ ｆＡＶＩ Ｂｅ ｉｇ Ｉ ｓｉｕ ｅｏ ｒ ｎ ｕ ｉａ ｕ Ｃ， ｉ ｎ ｎ ｔｔ ｔ ｆＡｅｏ ａ ｔ ｌ ｊ ｃ Ｍ ａ ｅｉｌ ， ｉ ｎ ０ ０ ５， ｉ ａ ２Ｃｈ ｎ ａ ｊ ｎ ｐ ｃ ｏ ｐ ｔｒａｓ Ｂｅｊ ｇ １ ０ ９ Ｃｈ ｎ ； ｉａ Ｓ ｎ ｉ ｇ Ｓ ａ ｅＧｒ ｕ ｉ ａ
高压氢环境金属材料氢损伤试验标准化研究
高压氢环境金属材料氢损伤试验标准化研究杨立红1 贺甲元1 王志杰2 李 莉1 曾 皓1 张 翼1 黄 伟1（1.中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院； 2. 中国石油大学（北京））摘 要：在高压氢气环境下金属材料很容易发生氢脆现象，导致材料脆性断裂。
为了预防此类事故发生，通常对临氢金属材料力学性能进行检测，但是目前国内外标准并没有统一规范氢损伤试验流程，导致实验结果各不相同，无法直接用于实际工程建设指导。
本实验室结合现场工况条件，通过电化学高压气相氢渗透的方法确定渗氢参数及充氢饱和时间，完善并改善金属材料拉伸试验流程，建立完整、科学、易操作的氢损伤试验规范。
关键词：电化学高压氢气渗透，充氢饱和时间，拉伸性能评价Study on Standardization of Hydrogen Damage Test of Metal Materials inHigh-pressure Hydrogen EnvironmentYANG Li-hong 1 HE Jia-yuan 1 WANG Zhi-jie 2 LI Li 1 ZENG Hao 1 ZHANG Yi 1 HUANG Wei 1(1.Sinopec Petroleum Exploration and Production Research Institute; 2. China University of Petroleum (Beijing)）Abstract: In the high-pressure hydrogen environment, metal materials are prone to hydrogen embrittlement, resulting in brittle fracture of materials. In order to prevent such accidents, the mechanical properties of hydrogen metal materials are usually tested. However, at present, domestic and foreign standards do not uniformly standardize the hydrogen damage test process, resulting in different experimental results, which cannot be directly used for actual engineering construction guidance. In this paper, combined with the on-site working conditions, the hydrogen permeation parameters and hydrogen filling saturation time are determined by electrochemical high-pressure gas-phase hydrogen infiltration, the tensile test process of metal materials is improved, and a complete, scientific and easy-to-operate hydrogen damage test specification is established.Keywords: electrochemical high-pressure hydrogen permeation, hydrogen saturation time, evaluation of tensile properties作者简介：杨立红，现就职中国石化石油勘探开发研究院，主任师，主要从事油田化学研究。
石化设备金属材料氢脆的探讨
mechanism in each metal material in petrochemical equipment. Specialloy, have influence on hydrogen embrittlement environment factor and material factor in low alloy steels and its pretection measure were analyzed. In addition, hydrogen embrittlement on stainless steels and titanium alloys were analyzed.
1/2
(3)
Q为裂纹形状系数，a/c
18
TOTAL CORROSION CONTROL VOL.29 No.05 MAY. 2015
专 论 Monograph
K＝exp(-⊿σ·⊿V/RT)
-6
(6)
3
错与晶界大得多，故也比位错与晶界对氢脆负面影 响更小。另外，在钢中加入能形成比 Fe 3C 更稳定碳 化物的合金元素Cr、Mo、V、Nb、W、Ti等，如形 成 VC 、 NbC 、 TiC ，则就难于形成甲烷，除提高抗 氢脆能力外，还提高了蠕变断裂强度。如 1970 年代 上钢一厂与化机院等单位曾研制10MoWVNb低合金 钢，成功应用于高温高压的抗氢氮氨或抗氢的设备 中，根据多次实验及现场解剖情况，析合成相应的 氢分压标定在 Nelson 曲线上，可得到其长期抗氢性 能和2.25Cr1Mo钢相当[4]； (2)控制晶间碳化物 钢回火时，在原奥氏体晶界上会生成以 Fe 为主 的碳化物，这将成为氢致开裂的起点与进展路径。 因此控制晶间碳化物形态，对防止氢脆有十分重要 的意义。一般对钢来说有两种晶间碳化物，一种为 较粗大的偏平状碳化物M 3C( 渗碳体，M ＝ Fe 、Cr 、 Mo)或M 23C6(M＝Fe、Cr、Mo)，另一种为微细的球 状碳化物 MC(M ＝ V 、 Nb 、 Mo) 。如添加 V 、 Mo 、 Nb ，降低 Cr 、 B ，通过高温回火，能形成微细的球 状碳化物，且均匀分散于晶间晶内，对抗氢脆是有 利的。通过高温回火，减低了位错密度，对抗氢脆 也是有效果的； (3)控制夹杂物 钢在熔炼与轧制后不可避免会生成夹层(包括夹 杂、夹灰，如MnS)，在腐蚀环境中往往成为孔蚀的 起点，同时也降低了高强度钢抗氢脆性能。因为钢 表面露出的夹杂物，在酸性环境下，不仅会自身溶 解，而且也会与周围的基体发生电偶作用而溶解。 这样在该孔蚀尖底形成应力集中，促进氢脆发生。 防止孔蚀型氢脆发生，就是要求竭力降低钢中含有 夹杂物。而要把钢中夹杂物完全除去，至今还十分 困难。但可以在炼钢时可适量加入 Ca 、 Al 及稀土 等，抑制夹杂物生长，并使之微细分散。
发电机氢气系统泄漏查找过程及处理
发电机氢气系统泄漏查找过程及处理作者：朱沛清来源：《科技风》2018年第28期摘要：文章介绍了广东粤电湛江中粤能源有限公司#2发电机氢气系统泄露查找情况，并对其泄露成因做出分析及给出了处理措施。
关键词：发电机；氢气系统泄露；查找过程；原因分析及处理调顺电厂600MW发电机采用水氢氢冷却方式，即定子繞组水内冷，转子绕组为氢气冷却，铁芯和端盖为氢气外部冷却。
系统设计漏氢量为不超过11m3/天。
氢气是一种易燃气体，当氢气含量在4～76%范围内遇明火时就会发生爆炸，所以当发现发电机漏氢时，需要及时查找泄漏点并消除，以保证发电机安全经济运行。
氢气系统泄漏查找方法氢气系统检漏一般方法有洗涤液检漏、卤素检漏、气体严密性试验。
这几种方法一般是在发电机充入干燥的压缩空气进行的检漏，具有一定的局限性，卤素检漏法还需要进行排除系统内的卤素气体。
而在发电机运行或充氢气时，则不宜进行此类方法进行检漏。
本文介绍的是另外一种检漏方法，利用NA-1A型气体检测报警仪进行现场查漏，具有查找方便，快速，简单以及准确查出具体漏点的优点。
查找原理利用NA-1A型可燃气体报警仪进行实时现场检漏。
该仪器为铂丝催化型，可对氢气气体浓度直接感应的探测器。
当泄露氢气进入探测器时，在铂丝表面引起氧化反应，铂丝的温度会有不同程度的升高，铂丝的电阻率也相应随着温度改变而发生变化，传感器根据铂丝电阻产生线性变化的电压信号。
此电压信号通过传感器转换、运算处理后，直接在液晶屏上显示氢气气体的浓度值。
在可疑地方使用仪器检漏，当氢气浓度达到预置的报警值时，仪器将发出泄漏声、光报警信号，并可进一步倾听泄露声，从而判定该处存在氢气泄露。
3 查找过程及处理在调顺电厂#2发电机氢气系统就存在过几例氢压下降较快，氢气泄漏情况，采取的是利用仪器直接检测氢气浓度，以发现现场泄漏点，均取得良好的效果。
2015年2月24日15：21分，发电机氢气系统充氢后压力升至0.12MPa。
氢渗透实验
当存在陷阱（如杂志原子、位错、晶界等）时，则晶体中总的氢浓度 C 就 等于晶格中的氢浓度 CL 和陷阱中的氢浓度 Ct 之和，即 C=CL+Ct
陷阱可分为能饱和的陷阱（如晶界、位错等）和不能被饱和的陷阱（如空洞、 裂纹等）两大类。对于能饱和的陷阱[1]：
Da
=
DL [1 +
KNT / N L ]−1 (1 + KCL / N L )2
为固溶于晶格中的氢浓度，单位为 10-6。
I ,μA
I6
∞
5
35A
4
I/I =0.63
3
∞
2
1
t
0.63
0
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
t ,s
图 5.4 氢渗透曲线
对氢渗透实验，氢扩散通量可以通过 Fick 扩散定律得到[166][167]：
∑ Jτ =
2
∞
exp[−(2n + 1)2 / 4]
(5.11)
式中，NT 是陷阱密度，即单位体积中的陷阱个数，NL 是单位体积中的间隙位置 个数，K 为与陷阱有关的参数，Da 称为表观扩散系数，DL 为晶格扩散系数。由 此可见，存在能被饱和的陷阱时，表观扩散系数要减小。随点阵中溶解的氢浓度
升高 （CL 升高），Da 也增大。 对于不能被饱和的陷阱，例如点阵中的 H 被空洞捕获而成为 H2,即 2H(点阵
实验采用电化学渗透方法测定氢在车轮钢中的扩散行为，实验装置示意如图 5.3。试样加在两电解槽中间，用螺钉固定。试样两边是两个互不相通的电解槽， 电解槽 A 为充氢槽，和它相接触的样品表面叫充氢面。电解槽 B 为逸氢槽，和 它相接触的样品表面叫逸氢面。实验中充氢槽电解液为 0.5 mol/L H2SO4+0.25 g/L As2O3，逸氢槽电解液为 0.2 mol/L NaOH。试样的 A 面为阴极，通电流密度 i 后， 阴极上通过下面的反应：
汽车紧固件的氢脆
汽车紧固件的氢脆[美] 克莱斯勒汽车公司Eric D. McCarty,Dale Wetzel,and Brenda S. Kloberdanz摘要紧固件的氢脆失效在汽车工业中引起了人们的广泛关注。
这种失效不期而至，给汽车公司和紧固件供应商增加了很大的负担，不仅使其在经济上蒙受损失，而且还对公司的用户满意度以及汽车的安全性构成威胁。
本文是对克莱斯勒汽车公司发起的一个旨在减少紧固件氢脆的研究项目的总结。
该项目的目标有两个：目标之一是从氢脆与紧固件材料及表面处理工艺之间的关系方面更加深入地了解氢脆机理；目标之二，也是最重要的目标，是消除汽车紧固件的氢脆失效。
早期的工作重点是研究紧固件的应用和防腐蚀处理状况，其目的是提高经过表面处理的螺栓的防氢脆性能。
与此同时，还结合一个新的紧固件规范的制订进行了研究，其目的是减小表面处理过程中氢的产生和驻留。
在对紧固件按不同的硬度、清洗方法和电镀处理情况进行烘烤及分批试验时，都进行了特定的控制。
对连接体的研究最初开始于学术界和紧固件工业界，其目的是为了了解紧固件的氢脆机理。
研究工作的重点放在以下几个方面：电化学处理过程中氢的吸收，烘烤过程中氢的重新分布，材料和表面处理工艺变化对氢脆性能的影响以及新型多相冷镦钢的氢脆性能。
与常用的紧固件钢种相比，新型多相冷镦钢被认为可能在本质上不易发生氢脆破坏。
前言防止紧固件的氢脆失效在汽车工业中日益受到重视。
遭受氢脆危害的紧固件可在实际应力远低于材料抗拉强度的条件下，于装配后的数分钟内发生早期失效。
在汽车装配车间，紧固件的氢脆失效将使生产效率大大降低。
对有潜在氢脆失效危险的汽车必须进行逐一检查，并使用新的可靠的紧固件替换所有可疑的紧固件，而更换紧固件将耗费大量时间。
更换氢脆破坏的紧固件对于汽车制造商和紧固件制造商都将是不小的负担。
克莱斯勒汽车公司为此制订了一项旨在大大减少紧固件氢脆失效的全面研究计划，这项研究的目标是：1、增加对汽车紧固件氢脆现象的了解；2、采取必要措施，消除紧固件氢脆；3、建立一套制度来强化供应商的氢脆意识，并实行质量控制，从而防止紧固件氢脆的发生。
热处理对TMCP X80钢焊接接头的氢渗透行为研究
28试验与研究焊接技术第42卷第5期2013年5月文章编号：1002—025X(2013)05—0028—04热处理对T M C P X80钢焊接接头的氢渗透行为研究辣力(中海油能源发展股份有限公司油田建设工程分公司，天津300452)摘要：主要针对焊后回火热处理对T M C P的X80管线钢焊接接头的氢渗透行为影响进行了研究。
得到的主要结果如下：母材显微组织为针状铁素体、珠光体和少量的粒状贝氏体．其具有最大的氢扩散率和最低的阴极侧氢浓度与氢陷阱密度。
焊缝组织为粗大的铁素体．其具有较低的氢扩散率和最高的阴极侧氢浓度与氢陷阱密度。
经过回火热处理的接头与未经热处理的接头相比，其氢扩散率增大．阴极侧氢浓度与氢陷阱密度减小．关键词：T M C P；X80管线钢；回火热处理；电化学技术；氢渗透中图分类号：T G40文献标志码：B0前言T M C P(Ther m o M ec ha ni c al C ont r ol Pr oces s：热机械控制工艺)是在控制加热温度、轧制温度和压下量的控制轧制(C ont r ol R ol l i ng)的前提下，进行轧制后并空冷或控制冷却。
T M C P钢通过冷却速度控制组织，实现高强度及韧性．且在较小的碳当量情况下生产出等强度的钢材，因此可以使焊接时的预热温度大幅降低；碳当量的降低又可以降低焊接热影响区的硬度，不会产生因显微偏析而形成硬化相，焊后韧性好[卜4]。
硫致应力腐蚀开裂(SSC)和氢致开裂(H I C)是2种含硫介质输送管道腐蚀失效的形式，它往往造成灾难性事故，带来巨大的人员伤亡和经济损失。
研究结果表明，这些失效形式是由腐蚀反应时阴极中的析氢原子侵入到钢中而引发的。
近年来，随着世界范围内含硫天然气需求量的不断增加，一些气田中硫化氢(H：S)含量较高的天然气正在被开采；另一方面随着高强钢管道的采用．管道输送介质的压力也逐渐提高，也造成含硫气体分压的升高。
氢在20g纯净钢中的扩散研究
ｔａｉ ｎ ｆ ｒｔ ｅ ｓ ｍｐ ｅ ｗｉ ｏ ｔｒ ｈ ａｅ ｆｅ ｄ ｏ ｅ ｅ ｅｒ ｔｏ ｍｏ ｇ ｔ ｈ ｅ ｉ ｄｓｏ ａ ｌ ｓ ｒ ｔｏ ｈ ａ ｌ ｔ ｕ ｅ ｅ ｔ ｄ ａｔ ｒｈｙ ｒ ｇ ｎ ｐ ｎ ｔａｉ ｎ ａ ｎ ｈｅ ｔ ｒ ｅ ｋ ｎ ｆｓ ｍｐ ｅ ． ｏ ｈ Ｔｈｅ ｔａ ｉ ｇ ｏ ｙ ｒ ｇ ｎ ａ ｈ ｔｕ ｔ ｒ ｌｄｅｅ ｔ ｎ ２ ｌ ａ ｔ ｅ ｅ ａ ｅ ｈ ｉ ｕｓｏ ｉ ｆｈ － ｒｐｐ ｎ ｆｈ ｄ ｏ ｅ ｔｔ ｅ ｓｒ ｃ ｕ ａ ｆ ｃｓ ｉ ０ｇ ｃｅ ｎ ｓｅ ｌｄ ｌ ｙ ｄ ｔ ｅ ｄｆ ｉ ｎ ｔｍｅ ｏ ｙ ｆ ｄｒｇ ｎ ａｏ ｒ ｍ ｈ ａｈ ｄ ｉ ｏ ｔ ｅ ａ ｏ ｅ ｓｄ ｆｔ ｅ ｓ ｍｐ ｅ Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｔｍｅ ｌ ｇ ｍｅｈｏ ｏ ｅ ｔ ｍｓ ｆｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｏ ｅ ｓｄｅ ｔ ｈ ｎ ｄ ｉ ｅ ｏ ｈ ａ ｌ ． ｓ ｄ ｏ ｈ ｉ —ａ ｔ ｄ，
白色 部分 ） 的双相 组织 。
感 性 非 但 没 有 下 降 ， 而 上 升 Ｊ 反 ３。钢 中 氢 脆 发
Ｃ ａ ｇＱ ｎ ｇｎ Ｃ ｅ ｅｉ ｈ ｎ ｉｇａ ｇ ｈ ｎＹ ｘｎ
（ｎｔｕｅｏ ｔｒ ｌ ｓｉ ｃ ， ｈ ｎ ｈｉ ｎｖｒ ｔ） Ｉｓ ｔｔ ｆ ｅｉ ｓ ｃｅ ｅ Ｓ ａ ｇ ａ Ｕ ｉｅ ｉ ｉ ｍａ ａ ｎ ｓｙ
【 ｂｔ ｃ】 Ｔ ｅｅｅｔ ｏ ｄｆ ｔｉ ２ ｇｃ ａ ｅｌ ｎ ｙｒ ｅ ｉ ｓ ｎ ｅ ｕ ｉ ｙ ｈ Ａ ｓ ａｔ ｒ ｈ ｆ ｃ ｆ ｅ ｃ ｅｎｓ ｅ ｏ ｄｏ ｎ ｆ ｉ ｒ ｓ ｄ ｄｂ ｅ ｆ ｓ ｅ ｓｎ ０ ｌ ｔ ｈ ｇ ｄ ｆ ｏ ｗ ｅ ｔ ｅ ｕ ｔ
命 和 耐腐 蚀 的 特 点 。但 是 伴 随 着 纯 净 钢 中杂 质
必修二高中生物教案
必修二高中生物教案作为一名生物教师，应该要学会写一篇必修二高中生物教案，因为生物教案能够对你的生物教学工作带来帮助。
快来写一篇必修二高中生物教案吧。
下面是小编为大家收集有关于必修二高中生物教案，希望你喜欢。
#151712必修二高中生物教案1一、教学目标：1、举例说出生命活动建立在细胞的基础上2、说出生命系统的结构层次3、认同细胞是基本的生命系统二、教学重难点：1、细胞是基本的生命系统是重点2、说出生命系统的结构层次是难点三、教学用具：多媒体课件四、课时安排：1课时五、教学方法：启发式教学、求同存异讨论教学、自学指导法六、教学过程：（一）、组织教学，稳定学生的情绪（二）、引入新课：问题：1、病毒是不是生物?2、病毒在细胞外不具备很多生命的基本特征，它是怎么复制的呢?3、冠状病毒在哪些细胞里面复制?（三）、问题讨论：1、浏览PPT上病毒的图片以及相关资料：2、组织学生进行思考讨论并回答老师提出的问题。
3、总结：小结上的内容，没有细胞结构的病毒在细胞外表现不出生命特征，说明细胞是生命的基本特征。
细胞的任何一部分脱离了细胞就不具有独立生存的能力，大分子物质也不具有生命的特征。
所以细胞是生命活动的基本单位。
问题：细胞能表现出哪些生命活动呢?指导学生阅读资料并进行小组讨论活动。
（四）、分析细胞是生命活动的基本特征。
学生自学资料并思考讨论实例一：草履虫除了分裂和运动，还能摄食、排泄、生长、应激;实例二：精子和卵细胞作为桥梁，胚胎发育与细胞的生长、分裂、分化有关系;实例三：缩手反应的结构基础，强调多重分化细胞之间的协调合作;小结：细胞是生命结构和功能的基本单位。
一个细胞能完成各种生命活动;多细胞生物是在细胞生命活动的基础上实现各种的生命功能;一切生命活动都离不开细胞。
（五）、生命系统的结构层次1、快速阅读并速记生命系统的结构层次，找学生上黑板板书这九个层次：2、依次讲解生命系统的几个层次，尤其是种群、群落和生态系统的概念3、强调单细胞生物，高等植物的生命系统结构层次与动物的区别小结：生命系统的宏观结构层次为生物圈，微观层次为细胞，各层次都可以独立完成生命活动，但彼此又相互依赖，相互制约，各层次之间紧密联系互相配合成为一个整体。
电化学渗透技术对304不锈钢中氢扩散的研究
ｘｔ Ｏ－
十 一 ＋ ＋ ， ｝ 综一
十 ＋
究
Ｃ ｒ ｉ 化ｏ ｅ ｔ 腐 蚀ｈｅｍｉ ｌＩ 护 石ｒｏｓｏｎ＆ Ｐｒ ｔ工ｏｎ ｎ ｅｔｏ 与ａ ｎｄｕｓｒ 油 防 ｔｙ ｏ ｃ ｉ ｉ Ｐ ｒｃ ｃ
２ １ ０ ， ２ ０ ７ （ ４ ） ・ １ ・ ５
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足够高 都会 发 生塑 性损 减 。 自 Ｄ ｖｎｔａ ｅａａｈｎ和 Ｓ ｃｕｓｉ 首 次采 用 电化 学 ｔ ｈｒｋ ａ
渗透方法研究氢扩散 以来 ， 该方法 由于其简单 、 高 灵敏 度 及灵 活性 得 到普遍 认 同并取 得 了极 大发 展 ，
现 已成 为研 究 金 属 常 温 氢 腐 蚀 问题 的 常 规 手 段 。
关键 词 ： 化学渗透 电 表观扩散 系数 氢 陷 阱 文 章 编 号 ：０ ７一 １Ｘ（０ ０ ０ — ０ ５— ２ １０ Ｏ５ ２ １ ） ４ ０ １ ０ 中图 分 类 号 ：Ｇ ７ ． １ Ｔ １４ ４ 文献标识码 ： Ａ
奥 氏体 不 锈钢 的抗 氢 损 伤 性 能 通 常 比铁 素 体 和马 氏体 钢都 好 ， 因此 常被 用 于航空 、 能 、 油 化 核 石 工等工 业 的 临氢 环 境 中。但 是 它 们 并 不 是像 早 期 人们 …认 为 的那 样 ， 学 性 能 不 受 氢 的影 响 ， 多 力 大
h49验证呼吸作用确实产生了二氧化碳气体的实验设计
h49验证呼吸作用确实产生了二氧化碳气体的实验设计验证呼吸作用确实产生了二氧化碳气体的实验设计1.培养学生学会由实验目的出发，找寻相应的实验方法，从而得出实验结论的常规思路。
2.培育学生科学慎重的实验态度，学会考量和确定对实验结论可能会产生的阻碍因素，逐步扩散设计对照实验的思想。
3.初步了解气体的检验装置和气体除杂装置中的注意事项。
4.培育学生学会根据有关现象及对一些直观数据信息的认知，确认稀释二氧化碳和检验二氧化碳气体所须要试剂的基本建议，并明晰其中的原理。
5.初步培养学生学会根据实验的需要，对实验装置进行简单组装的能力，及对组合实验进行协调控制的能力。
该实验设计源自于2021年上海教育出版社初三化学教材第46页习题的第9题。
题目内容如下：我们已经知道，呼吸作用产生二氧化碳。
你能否设计一个实验验证呼吸作用确实产生了二氧化碳气体。
题目并备有两副插画，图片及边上注释分别如下：《验证呼吸作用确实产生了二氧化碳气体》仪器：锥形瓶（5只），双孔橡皮塞（四只，并备有长短玻璃导管），弹簧夹（两只），y形管（一只），乳胶管试剂：氢氧化钠溶液，澄清石灰水4.实验装置：装置图1装置图2装置图3装置图4【设计思路及说明】本节课的讲课学生对象就是苏州市培东少年科技班的学生，他们思维相对活跃，理解能力较强，教师在实行教学上存有一定的开拓和提高空间。
本实验设计来源于一道课后思考题，并无紧固实验器材和实验装置，有助于研发学生对实验设计的探究能力。
本实验设计首先从最简单的二氧化碳的性质检验入手，容易让学生产生轻视心理，这为下面的实验教学能制造出“看似简单而不简单”的实验效果做好心理上的铺垫，有利于培养学生在探究实验时所需要的严谨的科学态度。
然后教师已经开始通过鼓励学生特别注意题目和插画文字及数据，培育学生必须学会全面审题，并学会对出题者的意图展开思索和领会，这样就可以得出结论更加精确的实验结论。
通过设计对照实验，向学生扩散实验设计中可能将存有对实验结论产生阻碍的因素，并逐步了解装置2在检验气体性质时的设计原理及应用领域。
氢渗透实验
所示。
D , x10-6cm2/s a
4.0 3.8 3.6 3.4 3.2 3.0 2.8 2.6
0
D L
t
i=0.63i
too
i=0.406i
t
oo
i=0.496i
too
t
i=0.095i
t i=0.293i oo
oo
i=0.175i
oo
1
2
3
4
5
6
1000/t , s-1 a
图 5.5 晶格扩散系数计算示意图
间的变化曲线，如图 5.4。在该曲线上找到 Ia/ I∞=0.63 所对应的时间 t0.63, 采用下 式计算表观扩散系数 Da 和晶格氢浓度 CL [1]：
L2 Da= 6t0.63
(5.7)
CL=1.31×10-6
I∞ L DA
(5.8)
式中，L 为试样厚度（cm），I∞为饱和阳极电流(μA)，t0.63 为氢渗透曲线上与 Ia=0.63 I∞所对应的时间(s)，A 为试样阳极面积（cm2），Da 为表观扩散系数(cm2/s)，CL
J∞
πτ n=0
（5.9）
其中， Jτ 为试样阳极面的瞬时氢扩散通量； J∞ 为试样阳极面的稳态氢扩散通 量;τ 是一个无量纲的参量，τ=Dt/L2，L 为试样厚度。因此,氢在样品中的表观扩 散系数 D 可以通过氢渗透曲线上对应于 Jτ/J∞的任何值来加以确定。
D=τL2/t
（5.10）
当τ=0.167 或 1/6 时，计算出来的 D 即为表观扩散系数 Da。为了获得晶格 扩散系数 DL，通常在τ=0 以及τ=1/6 之间取几个τi 值，例如令τi=0.065, 0.08, 0.1, 0.12, 0.138, 0.167,由式（5.9）可算出相应的 Jτ/J∞=I(t)/I∞，分别为 I(t)/I∞=0.095， 0.175，0.293，0.406，0.496，0.63。在氢渗透曲线上找到与 I(t)/I∞对应的 ti，代入 (5.10)式就可得到一系列扩散系数 Da。然后以 Da 为纵坐标，1/ t 为横坐标绘图， 这几个点在一条直线上，该直线与纵轴的截距即为晶格扩散系数 DL，如图 5.5
氢陷阱作用机理 -回复
氢陷阱作用机理-回复氢陷阱是一种将氢分子捕获和存储在固体材料中的技术，被广泛应用于氢气的储存和氢能源的开发。
这种技术的作用机理主要包括吸附、扩散和反应三个过程。
首先，吸附是氢陷阱技术中最关键的一步。
吸附是指氢分子在固体材料的表面上被吸附并与材料发生相互作用的过程。
吸附可以通过物理吸附和化学吸附两种方式进行。
物理吸附是指氢分子与固体材料表面之间的凡得瓦力作用。
在物理吸附过程中，氢分子被吸引到固体表面，形成吸附层，并且吸附能力与压力和温度有关。
一般来说，物理吸附是可逆的，并且在低温下具有较高的吸附量。
化学吸附是指氢分子与固体材料表面发生化学反应形成化学键的过程。
在化学吸附过程中，氢分子与固体表面的原子或分子发生互相作用，并形成化学键。
与物理吸附相比，化学吸附具有更强的吸附力，并且在高温下具有较高的吸附量。
其次，扩散是氢陷阱技术中的第二个重要过程。
扩散是指吸附在固体材料内部的氢分子在材料内部的空隙中移动的过程。
扩散可以通过表面扩散和体扩散两种方式进行。
表面扩散是指氢分子从吸附层上解离出来，并在固体表面上进行扩散。
在表面扩散过程中，氢分子通过跳跃或滑动等方式从一个表面吸附位移动到另一个表面吸附位，以达到均匀分布在固体材料表面的目的。
体扩散是指吸附在固体材料内部的氢分子在材料内部的孔隙中进行扩散。
在体扩散过程中，氢分子在固体材料的孔隙中通过空位迁移、间隙扩散等方式进行扩散。
与表面扩散相比，体扩散需要克服更大的能垒，因此一般需要较高的温度和较长的时间才能实现。
最后，反应是氢陷阱技术中的最后一步。
反应是指吸附在固体材料中的氢分子与其他物质之间发生反应的过程。
常见的反应包括氢分子在固体材料中的解离、还原、合成等。
反应过程可以使吸附在固体材料中的氢分子发生转化，从而实现氢气的储存和利用。
总结起来，氢陷阱技术的作用机理包括吸附、扩散和反应三个过程。
吸附过程是将氢分子吸附到固体材料表面的过程，可以通过物理吸附和化学吸附两种方式进行。
微区氢渗透
微区氢渗透
微区氢渗透是一种实验技术，用于检测材料中的氢渗透行为。
微区氢渗透实验可以提供关于材料中氢的扩散、吸附和传输等行为的信息，这些信息对于理解材料的氢行为和安全性非常重要。
例如，对于燃料电池和金属储氢等应用，了解氢在材料中的行为是至关重要的。
微区氢渗透实验通常使用特殊的设备和技术，可以在非常小的区域内测量氢的渗透行为。
这些设备通常具有高精度的测量系统和微细加工技术，可以精确控制和测量氢在材料中的行为。
微区氢渗透实验可以提供关于材料中氢的扩散系数、吸附等温线、传输系数等参数的信息。
这些参数可以用于评估材料的氢行为和安全性，以及优化材料的结构和制备工艺。
总之，微区氢渗透实验是一种重要的实验技术，可以提供关于材料中氢的详细信息，对于理解材料的氢行为和安全性以及优化材料的结构和制备工艺具有重要意义。
氢陷阱对纯净钢SM490B中氢扩散行为的作用
氢陷阱对纯净钢SM490B中氢扩散行为的作用
吕学奇;陈业新
【期刊名称】《上海金属》
【年(卷),期】2013(035)005
【摘要】利用电化学氢渗透法研究了氢陷阱对纯净钢SM490B中氢扩散的影响,研究结果表明,在SM490B钢中不可逆氢陷阱对氢的表观扩散系数没有影响,但会延长氢原子的穿透时间,而可逆氢陷阱则降低了氢的表观扩散系数.当氢渗透电流密度小于8 mA/cm2时,随充氢电流密度增加,氢原子的表观扩散系数随之增大；当氢渗透电流密度大于8 mA/cm2后,随着氢渗透电流密度的增大,氢在SM490B钢中的表观扩散系数保持恒定.在温度30℃时,氢原子在无氢陷阱的纯净钢SM490B理想晶格中的扩散系数为3.97×10-5cm2/s.
【总页数】5页(P14-18)
【作者】吕学奇;陈业新
【作者单位】上海大学微结构重点实验室上海大学,上海200072;上海大学微结构重点实验室上海大学,上海200072
【正文语种】中文
【相关文献】
1.静态及动态充氢对SM490B纯净钢拉伸性能的作用 [J], 洪旗;陈业新
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4.氢在钢中晶格间隙和氢陷阱之间的扩散模式 [J], 王征;王禹华;李连杰;陈觉之
5.18Ni马氏体时效钢中氢陷阱捕集行为的热放氢法研究 [J], 姚大平;陈文绣因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
氢扩散测量原理与应用
3. 氢渗透实验
3.1. 试片预处理 实验时所用试片为 N80 钢圆形薄片，工作面积为 9 cm2，实验前，薄片表面依 次用 400#、600#、800#氧化铝砂纸打磨，再用 W7 金相砂纸将工作面磨至镜面， 水洗，再用乙醇、丙酮擦拭，冷风吹干。然后将其在 1:1 的盐酸中浸泡 3min，用 水冲洗，再在 6mol/L NaOH 溶液中浸泡 3min，再用水冲洗，最后用冷风吹干，放 入干燥器，备用。 3.2. 试片镀镍 采 用 CS350 电 化 学 工 作 站 的 恒 电 流 极 化 对 试 片 表 面 镀 镍 ， 电 流 密 度 为 3mA/cm2，镀镍时间为 10min。镀镍完成后，用蒸馏水小心冲洗金属片，然后放入 干燥器，备用。 本实验所用镀镍液组成为：250g/L 硫酸镍，45g/L 氯化镍，40g/L 硼酸。 3.3. 渗氢测试 在进行渗氢测试实验时，将 N80 钢圆形薄片的镀镍面面向扩散面，即参比电 极一面，在扩散面电解池中加入 300mL 0.2mol/L 的 NaOH 溶液，整个实验在室温 （20℃） 下进行， 采用 CS2350 电化学工作站进行恒电位极化， 极化电位为-150mV （V.S. Hg/HgO） 。待电流稳定后在极化面电解池中加入 300mL 测试溶液（测试体 系为二氧化碳饱和的 1%NaCl 溶液，再加入 5mL 醋酸，以及 0.49g/L 的 Na2S） ， 待电流再次达到稳定后，加入一定浓度的缓蚀剂，并记录阳极电流－时间曲线直 至达到新的稳定值。 缓蚀剂的渗氢抑制效率η按下式计算：
图 5. 不同缓蚀剂的氢扩散电流-时间曲线
从图 5 可以看出：在扩散面加入 NaOH 后（测试开始） ，极化面加入测试溶液 前，阳极电流先是急剧下降，再慢慢趋于一稳定值，这一稳定值即阳极残余电流， 它是由钢片内部残留的氢或扩散面溶液中含有能被氧化的杂质产生的。在加入测 试溶液后，电流迅速的增大，说明在金属腐蚀时又有大量的原子氢渗入金属内部。 事实上，加入测试溶液后，由于醋酸和 Na2S 反应生成的 H2S 是氢扩散的促进剂， 它能阻止氢原子结合成氢分子而析出，从而使金属在腐蚀时产生的原子氢大量渗 入金属内部，导致渗氢电流的急剧增大。而加入缓蚀剂后，电流迅速下降，说明 加入缓蚀剂后有效地抑制了渗氢过程。 在介质中加入不同的缓蚀剂时，与不加缓蚀剂前的空白溶液相比，阳极电流 都有降低。通过对比还可以发现，相比于复配前单独使用缓蚀剂 A 时，复配后的 缓蚀剂的渗氢抑制能力大大提高， 缓蚀率从复配前的 66.7%提高到 88.6%； 但相比 于单独使用缓蚀剂 B 时，渗氢抑制能力则有所下降，由 91.3%降至 88.6%。
氢在钢管壁内的扩散及氢腐蚀实验研究
氢在钢管壁内的扩散及氢腐蚀实验研究
仇文杰;李国敏;熊海燕;于文涛;兰雪影;孙晨;李冰
【期刊名称】《力学与实践》
【年(卷),期】2022(44)4
【摘要】运输含氢气氛的钢管会发生氢腐蚀而性能受损。
本研究通过分析原子氢渗透扩散机理,选取常用的三种钢管(20#,16Mn,X52)进行Devanathane–Stachurski渗氢实验。
采用扫描电子显微镜分析渗氢后钢材形貌,并以动电位极化曲线比较渗氢前后自腐蚀电位和电流的变化。
结果表明:20#钢的氢扩散系数最大,X52最小。
随着充氢电流密度增大与充氢时间增长,钢材腐蚀程度也加剧。
动电位极化曲线测试表明,16Mn自腐蚀电流上升两个数量级,性能下降明显;X52钢的抗腐蚀性较好,性能下降最少。
【总页数】10页(P776-785)
【作者】仇文杰;李国敏;熊海燕;于文涛;兰雪影;孙晨;李冰
【作者单位】华东理工大学机械与动力工程学院;国家电投集团科学技术研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG172.3
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氢脆小论文
上海大学2011-2012学年秋季学期研究生课程考试小论文课程名称：材料腐蚀与防护课程编号：102004709论文题目:电镀过程的氢脆的产生极其控制研究生姓名: 魏敏学号: 11721590论文评语:成绩: 任课教师:评阅日期:电镀过程的氢脆产生极其控制魏敏11721590(上海大学材料科学与工程学院，上海200072)摘要：本文主要介绍了氢脆的概念、氢在材料中的存在形式、氢脆机理及产生氢脆的条件。
分析了电镀过程中（镀前处理、电镀工艺及镀后处理）对氢脆的影响，以及在电镀过程中的避免和预防氢脆的一些措施。
关键词：氢脆；电镀；防护Hydrogen embrittlement production and its control duringelectroplatingWeimin（School of Material Science and Engineering, Shanghai University, Shanghai 200072 ）Abstract:the hydrogen embrittlement concept, the hydrogen in material existence form, the hydrogen embrittlement mechanism and production condition were introduced in the paper. The effects of pretreatment，electroplating process and post-treatment on hydrogen embrittlement were analyzed. And some methods about how to avoid and prevent hydrogen embrittlement were given.Key words: hydrogen embrittlement; electroplating; protection1引言氢脆是一种由于氢渗入金属内部导致损伤，从而使金属材料在低于材料屈服强度的静应力作用下发生延迟断裂的现象[1-2]。