英語翻譯：

【機】 hydrogen brittleness of copper

分詞翻譯：

銅的英語翻譯：

copper; cuprum
【醫】 copper; Cu; cuprum

氫脆的英語翻譯：

【化】 hydrogen brittleness; hydrogen embrittlement

專業解析

銅氫脆性（Copper Hydrogen Embrittlement）是材料科學中描述銅及其合金因氫原子滲透導緻的機械性能退化現象。該術語由英文"hydrogen embrittlement"延伸而來，特指氫元素在銅基材料内部擴散引發的脆裂傾向。

其形成機制包含三個關鍵階段：

1. 氫滲透：在電鍍、酸洗或高溫高壓環境中，氫原子通過表面缺陷進入銅晶體結構（滲透速率公式為 $J = D cdot abla C$，其中$D$為擴散系數）
2. 晶界富集：氫原子在晶界、位錯等微觀缺陷處聚集，形成局部應力集中區（參考美國材料試驗協會ASTM F1941标準）
3. 裂紋擴展：當材料承受拉應力時，富氫區域優先萌生裂紋并快速擴展，導緻突發性斷裂（斷裂韌性下降可達30%-50%）

該現象在電子工業的銅導線焊接、海底電纜護套及核電站冷凝管等場景中具有顯著影響。美國國家标準與技術研究院（NIST）研究報告指出，含氧量高于0.02%的銅材更易發生氫脆失效。

網絡擴展解釋

銅氫脆性是指銅或銅合金在特定條件下因吸收氫氣而導緻機械性能退化、發生脆性斷裂的現象。盡管搜索資料未直接提及銅氫脆性，但基于氫脆的普遍原理，可綜合解釋如下：

1.定義與表現

銅氫脆性屬于金屬氫脆的一種，指銅材料在加工（如電鍍、酸洗）或含氫環境中，因氫原子滲入晶格缺陷處，導緻材料韌性顯著下降的現象。具體表現為：

• 延伸率和斷面收縮率嚴重下降；
• 沖擊韌性降低，易發生突然脆斷；
• 疲勞壽命縮短。

2.發生條件

• 環境因素：暴露于高溫高壓氫氣環境（如化工設備）或酸性溶液（酸洗過程）；
• 加工過程：電鍍、焊接等工藝中可能引入氫；
• 微觀缺陷：晶界、夾雜物等缺陷處易聚集氫原子。

3.機理推測

盡管銅的氫脆機理與鋼不同（銅不含碳，不會生成甲烷），但可類比以下機制：

• 氫壓理論：氫原子在缺陷處結合成分子氫，形成高壓氣泡，引發微裂紋；
• 弱鍵理論：氫原子降低金屬原子間結合力，使晶格更易斷裂。

4.防護措施

• 優化加工工藝（如低溫電鍍、真空退火以除氫）；
• 避免長時間暴露于富氫環境；
• 使用含微量磷等元素的銅合金，提升抗氫脆性。

雖然網頁資料未明确列舉銅的案例，但氫脆作為金屬共性現象，銅在特定條件下仍可能發生此類問題。實際應用中需結合銅的材料特性進一步驗證。

分類

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