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Detecção de hidrogênio aprisionado em liga de alumínio (SIMS)

SIMS detects trapped hydrogen in alloys
O átomo de hidrogênio invade facilmente metais, causando a degradação das propriedades mecânicas conhecidas como fragilização por hidrogênio. É importante, por tanto, realizar análises locais de hidrogênio para entender melhor o fenômeno do aprisionamento de hidrogênio em materiais metálicos. No entanto, tem sido extremamente difícil analisar o hidrogênio "real" em sítios de aprisionamento em materiais metálicos com o SIMS devido a falsas detecções de hidrogênio causadas por sinais de fundo.

Neste estudo, os pesquisadores excluíram completamente as possibilidades de falsas detecções e, pela primeira vez, conseguiram detectar e visualizar o hidrogênio real aprisionado nas partículas intermetálicas. Acima, uma imagem iônica reconstituída em 3D mostra hidrogênio aprisionado em partículas intermetálicas em uma liga de alumínio útil (6061-T6) exposta a gás hidrogênio de alta pressão (100 MPa, 200 °C por 300 horas). Este estudo demonstra que o SIMS é uma das técnicas mais promissoras para visualizar a distribuição local de hidrogênio em materiais metálicos.

Usando o IMS 7f-Auto, mapeamento 2D e 3D, é possível obter a reconstrução volumétrica de espécies de traço e principais em amostras metálicas. Outros pontos fortes da técnica SIMS incluem suas capacidades exclusivas de perfilamento em profundidade, bem como sua alta sensibilidade (baixos limites de detecção) para vários elementos de interesse, incluindo elementos leves como o Hidrogênio.

Dados coletados no IMS 7f na Universidade de Kyushu, Fukuoka (Japão).
Fonte: J. Yamabe, T. Awane, Y. Murakami, International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 42 (2017), 24560.