Detección de hidrógeno atrapado en aleación de aluminio (SIMS)

SIMS detects trapped hydrogen in alloys

El átomo de hidrógeno invade fácilmente los metales causando la degradación de las propiedades mecánicas, conocida como fragilización por hidrógeno. Por lo tanto, es importante realizar un análisis local del hidrógeno para comprender mejor el fenómeno de atrapamiento de hidrógeno en materiales metálicos. Sin embargo, ha sido extremadamente difícil analizar el hidrógeno "real" en sitios de trampa en materiales metálicos por SIMS debido a las falsas detecciones de hidrógeno causadas por la señal originada en el fondo.

En este estudio, los investigadores han excluido completamente las posibilidades de las falsas detecciones y, por primera vez, lograron detectar y visualizar el hidrógeno real atrapado en las partículas intermetálicas. Arriba, una imagen de iones reconstruida en 3D muestra el hidrógeno atrapado en partículas intermetálicas en una aleación de aluminio práctica (6061-T6) expuesta a gas de hidrógeno a alta presión (100 MPa, 200 °C durante 300 horas). Este estudio demuestra que SIMS es una de las técnicas más prometedoras para visualizar la distribución local de hidrógeno en materiales metálicos.

El IMS 7f-Auto, el mapeo 2D y la reconstrucción de volúmenes en 3D de trazas y especies principales se pueden obtener en muestras metálicas. Otros puntos fuertes de la técnica SIMS incluyen sus capacidades únicas de perfilado en profundidad, así como su alta sensibilidad (límites de detección bajos) para varios elementos de interés, incluidos los elementos ligeros como el hidrógeno.

Datos recopilados sobre el IMS 7f en Univ. Kyushu, Fukuoka (Japón). Datos obtenidos de: J. Yamabe, T. Awane, Y. Murakami, International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 42 (2017), 24560.