氢能作为一种清洁、高效、可持续的二次能源，被视为 21世纪最具发展潜力的清洁能源，是人类的战略能源发展方向。然而，高强金属材料极易在氢环境下发生损伤失效，往往质量分数百万分之几的氢浓度就足以使其发生无预警脆断。为了深度探讨金属材料氢脆问题给氢气储运、氢能动力装置的可靠设计与长寿命保障带来的极大挑战，氢能研究院于12月8日星期五下午在浙江大学玉泉校区永谦活动中心举办了以“极端条件氢安全”为主题的论坛。本期论坛特别邀请华东理工大学机械与动力工程学院孙彬涵教授作题为“走进氢的世界-金属氢致损伤与抗损伤设计”的精彩报告，并和在场的许多听众进行了热烈的互动交流。浙江大学氢能研究院氢安全研究中心主任花争立主持论坛。

图1.第7期主题论坛现场

本期论坛从材料的氢致损伤基础理论出发，对本领域的研究进展进行综述，并结合研究团队多年的研究工作积累，对复杂高强钢、镍基合金、中熵合金的氢脆机理、表征方法及抗损伤强韧性设计进行重点介绍，也对领域未来的发展进行讨论。

图2.花争立博士主持论坛

随着现代工业和能源领域的不断发展，材料损伤问题日益受到人们的关注，先进金属材料微结构复杂，具有多相复合、多级异质、变形机制多样等特点，极大地增加了氢致损伤基础理论研究的难度。孙彬涵教授及其所在团队在高性能金属材料的抗氢损伤设计方面取得了丰硕的成果,提出了基于共格析出相调控的抗氢脆方法，在增材制造合金中得到应用，强度提升超过300MPa，抗氢性能提升1倍以上；此外，还提出基于成分异质的设计方法，在先进高强度钢等研究中也取得了重要进展。

图3.孙彬涵教授作报告

为了帮助大家直观地了解上述技术的应用场景，孙教授详细介绍了氢能背景，具体包括氢制取、氢储运、氢利用，列举了从实验室阶段到工业应用方面的领域，按照技术成熟度划分除了航空航天、石油化工等领域外，还可以拓展到汽车、能源、炼铁、建筑等领域。介绍了氢致损伤，百万分之几的氢浓度就足以让高强结构材料发生毁灭性断裂，阐述氢脆影响因素有应力：宏观载荷及内应力；环境，包括温度及氢浓度；材料，包括成分、微观结构及加工缺陷，从氢原子进入金属并在载荷下移动、H与各类微观缺陷作用、裂纹形核和加速扩展三个重点问题理解氢脆机制，实现抗氢金属材料设计。

图4.孙彬涵教授与花争立老师同为学生答疑

在现场交流环节，孙教授与同学们就高性能金属材料的氢致损伤与抗氢损伤设计这一主题进行了深入的探讨和交流。同学们纷纷表示，通过孙教授的讲解和分享，对该研究领域有了更深入的了解和认识。

图5.交流互动现场

氢脆问题是困扰学术和工业界百年的世界难题，理解和解决氢脆问题对氢能装备可靠性提升具有里程碑意义。感谢孙彬涵教授及其所在团队为我们揭示了高性能金属材料的氢致损伤与抗氢损伤设计的奥秘！

期待未来通过多尺度学科交叉和多机制协调作用可以在这一领域取得更多的突破和进展！

编辑：史小巧

摄影：陈豪

审核：陈志平