英语翻译：

【机】 hydrogen brittleness of copper

分词翻译：

铜的英语翻译：

copper; cuprum
【医】 copper; Cu; cuprum

氢脆的英语翻译：

【化】 hydrogen brittleness; hydrogen embrittlement

专业解析

铜氢脆性（Copper Hydrogen Embrittlement）是材料科学中描述铜及其合金因氢原子渗透导致的机械性能退化现象。该术语由英文"hydrogen embrittlement"延伸而来，特指氢元素在铜基材料内部扩散引发的脆裂倾向。

其形成机制包含三个关键阶段：

1. 氢渗透：在电镀、酸洗或高温高压环境中，氢原子通过表面缺陷进入铜晶体结构（渗透速率公式为 $J = D cdot abla C$，其中$D$为扩散系数）
2. 晶界富集：氢原子在晶界、位错等微观缺陷处聚集，形成局部应力集中区（参考美国材料试验协会ASTM F1941标准）
3. 裂纹扩展：当材料承受拉应力时，富氢区域优先萌生裂纹并快速扩展，导致突发性断裂（断裂韧性下降可达30%-50%）

该现象在电子工业的铜导线焊接、海底电缆护套及核电站冷凝管等场景中具有显著影响。美国国家标准与技术研究院（NIST）研究报告指出，含氧量高于0.02%的铜材更易发生氢脆失效。

网络扩展解释

铜氢脆性是指铜或铜合金在特定条件下因吸收氢气而导致机械性能退化、发生脆性断裂的现象。尽管搜索资料未直接提及铜氢脆性，但基于氢脆的普遍原理，可综合解释如下：

1.定义与表现

铜氢脆性属于金属氢脆的一种，指铜材料在加工（如电镀、酸洗）或含氢环境中，因氢原子渗入晶格缺陷处，导致材料韧性显著下降的现象。具体表现为：

• 延伸率和断面收缩率严重下降；
• 冲击韧性降低，易发生突然脆断；
• 疲劳寿命缩短。

2.发生条件

• 环境因素：暴露于高温高压氢气环境（如化工设备）或酸性溶液（酸洗过程）；
• 加工过程：电镀、焊接等工艺中可能引入氢；
• 微观缺陷：晶界、夹杂物等缺陷处易聚集氢原子。

3.机理推测

尽管铜的氢脆机理与钢不同（铜不含碳，不会生成甲烷），但可类比以下机制：

• 氢压理论：氢原子在缺陷处结合成分子氢，形成高压气泡，引发微裂纹；
• 弱键理论：氢原子降低金属原子间结合力，使晶格更易断裂。

4.防护措施

• 优化加工工艺（如低温电镀、真空退火以除氢）；
• 避免长时间暴露于富氢环境；
• 使用含微量磷等元素的铜合金，提升抗氢脆性。

虽然网页资料未明确列举铜的案例，但氢脆作为金属共性现象，铜在特定条件下仍可能发生此类问题。实际应用中需结合铜的材料特性进一步验证。

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