什麼合金含有氫元素

① 合金的新型合金

隨著科技的發展，新型合金的種類日益增多，這里介紹主要的幾種。 由於石油和煤炭的儲量有限，而且在使用過程中會帶來環境污染等問題，尤其是20世紀70年代全球石油危機，使氫能作為新的清潔燃料成為研究熱點。在氫能利用過程中，氫的儲運是重要環節。1969年荷蘭飛利浦公司研製出LaNi5儲氫合金，具有大量的可逆地吸收、釋放氫氣的性質，其合金氫化物LaNi5H6中氫的密度與液態氫相當，約為氫氣密度的1 000倍。
儲氫合金是由兩種特定金屬構成的合金，其中一種可以大量吸氫，形成穩定的氫化物，而另一種金屬雖然與氫的親和力小，但氫很容易在其中移動。Mg、Ca、Ti、Zr、Y和La等屬於第一種金屬，Fe、Co、Ni、Cr、Cu和Zn等屬於第二種金屬。前者控制儲氫量，後者控制釋放氫的可逆性。通過兩者合理配製，調節合金的吸放氫性能，製得在室溫下能夠可逆吸放氫的較理想的儲氫材料。 它們具有高彈性、金屬橡膠性能、高強度等特點，在較低溫度下受力發生塑性變形後，經過加熱，又恢復到受熱前的形狀。如Ni-Ti、Ag-Cd、Cu-Cd、Cu-Al-Ni、Cu-Al-Zn等合金，可用於調節裝置的彈性元件（如離合器、節流閥、控溫元素等）、熱引擎材料、醫療材料（牙齒矯正材料）等。
形狀記憶效應來源於一種熱彈性馬氏體相變。一般的馬氏體相變作為鋼的淬火強化的方法，就是把鋼加熱到某個臨界溫度以上保溫一段時間，然後迅速冷卻，例如直接插入冷水中（稱為淬火），這時鋼轉變為一種馬氏體的結構，並使鋼硬化。後來，在某些合金中發現了不同於上述的另一種所謂熱彈性馬氏體相變，熱彈性馬氏體一旦產生便可以隨著溫度降低繼續長大。相反，當溫度回升時，長大的馬氏體又可以縮小，直至恢復到原來的狀態，即馬氏體隨著溫度的變化可以可逆地長大或縮小。熱彈性馬氏體相變時隨之伴有形狀的變化。
新型金屬功能材料除上述幾類以外，還有能降低噪音的減振合金；具有替代、增強和修復人體器官和組織的生物醫學材料；具有在材料或結構中植入感測器、信號處理器、通信與控制器及執行器，使材料或結構具有自診斷、自適應，甚至損傷自癒合等智能功能與生命特徵的智能材料等。

② 怎麼去除鋁合金鑄件中的氫氣

鑄件形成中氣孔的主要原因是合金中含有過量的H2，氫含量占所含氣體總含量的80%～90% ，其餘是N2 、O2 CO等，而H2則來源於大氣及各種金屬原材料、熔劑和塗料中的水分受熱分解，在高溫條件下發生H2O= 2H + + O2 - 反應，這是一個可逆反應。分解出來的氧又容易與金屬液生成熔點較高的Al2O3 ，反應方程式為：2Al3 + + 3O2 - = Al2O3 ，這樣就促進了水蒸氣的高溫分解，氫離子便不斷向合金液中擴散。
氫以兩種方式存在於鋁液中：第一種是分解為原子狀態溶解在鋁液中，稱為溶解型，約佔90%;第二種氫則以分子狀態氣泡形式吸附於夾雜物的表面或縫隙中，稱為吸附型。由於氫在鋁合金液中的溶解度是隨溫度上升而增大的 ，所以在熔煉過程中合金液將吸入大量的H2 。而在結晶凝固的過程中，由於溫度降低，合金液表層首先凝固且合金的粘度增大，雖然氫的溶解度降低需從金屬液中析出，但是已經很困難了，這樣滯留在合金液中便形成了氣孔缺陷。熔化、保溫時間越長，氫含量越高.
氫在合金液中的溶解度除與溫度成正比外，還與壓力及空氣的濕度即氫分壓成正比。
合金元素及其含量對溶解度也有一定的影響，硅、銅含量增加則氫的溶解度降低，鎂含量增加則氫的溶解度增加。合金成分不同，合金液中氫的臨界含量也不同，ZL104 鋁合金為亞共晶型鋁硅合金時吸氫量最大。