NGHIÊN CỨU MỚI LÀM RÕ CƠ CHẾ GIÒN HÓA DO HYDROGEN TRONG HỢP KIM NHỚ HÌNH NiTi
11 April 2026 – Annie Nguyễn
Bà Saadia Jebnoun – ATEX Projects & Investigations Director đã chia sẻ nghiên cứu mới của Giáo sư Milos Djukic và cộng sự về hiện tượng hydrogen embrittlement (giòn hóa do hydrogen) trong hợp kim nhớ hình NiTi (Nickel-Titanium Shape Memory Alloys), đánh dấu bước tiến quan trọng trong hiểu biết về độ bền vật liệu cho môi trường hydrogen.
Nghiên cứu, công bố trên International Journal of Hydrogen Energy (April 2026), tập trung vào ảnh hưởng của hydrogen đối với:
- Hiện tượng giòn hóa vật liệu
- Tính siêu đàn hồi (superelasticity)
- Thermal hysteresis của hợp kim NiTi sản xuất bằng công nghệ additive manufacturing
Một trong những đóng góp nổi bật của nghiên cứu là đề xuất cơ chế hư hại hydrogen hai giai đoạn theo thời gian trong vật liệu NiTi:
Giai đoạn I
- Chi phối bởi tác động kết hợp của các cơ chế giòn hóa hydrogen
- Bao gồm mô hình HELP (Hydrogen Enhanced Localized Plasticity)
- Và HEDE (Hydrogen Enhanced Decohesion)
Giai đoạn II
- Hydrogen tái phân bố vào các “deep traps” trong vật liệu
- Hình thành trạng thái/hư hại liên quan hydride
- Có thể giúp giải thích hiện tượng phục hồi một phần tính năng sau thời gian nạp hydrogen kéo dài
Theo nhóm nghiên cứu, phát hiện này có thể hỗ trợ thiết kế vật liệu NiTi bền hơn cho các ứng dụng hydrogen trong tương lai, đặc biệt với:
- Van và actuator trong hệ thống hydrogen
- Thiết bị cảm biến/chấp hành môi trường hydrogen
- Thành phần cơ khí yêu cầu vật liệu thông minh chịu hydrogen
Ngoài ra, nghiên cứu đề xuất phương pháp pre-stabilization treatment nhằm chủ động dịch chuyển hydrogen vào “deep traps/hydrides”, chấp nhận giảm nhẹ hiệu năng ban đầu để đổi lấy khả năng chống giòn hóa cao hơn.
Công trình được xem là bước tiến quan trọng trong phát triển advanced materials for hydrogen service environments, khi độ bền vật liệu đang trở thành yếu tố quyết định cho khả năng scale-up hạ tầng hydrogen toàn cầu.
