一艘刚建好的游轮静止状态突然折成两段！“氢脆”到底是什么？

　　时间回到1943年1月16号的晚上，当天美国俄勒冈州的天鹅造船厂里，突然间传出来一声轰天巨响，把工人们吓得不轻。

　　本来以为是哪发生了爆炸，结果工人们仔细寻找后发现，发出巨响的并不是什么炮弹，而是一艘刚刚完工的油轮。

　　原本安静地停在海面上，等待交付的自由轮 S.S. Schenectady号，就这样毫无征兆地折成了两段。

　　一艘没有发动的油轮被掰成了这样，不少人怀疑这背后可能是有某种神秘力量在作祟。有些工人的胆子比较小，不断念叨着船被诅咒了。

　　这件事也不能全赖这些美国工人大惊小怪，因为这已经不是第一次出现，自由轮无缘无故断开的情况了。

　　当时美国的各大造船厂一共生产了2710艘自由轮，本来想着可以运输士兵和物资，结果没想到的是，前线的士兵冲锋陷阵，后方力量则在波涛汹涌的海面上经历油轮断裂。

　　一共才2710艘自由轮，出现严重裂痕的就有1500艘，问题率已经超过5成。如果是在交付前就出现问题，或许还好，一旦是在海上航行过程中出现了突然断裂，那么轮船上的人员和物资必然会被茫茫大海所吞噬，简直是灾难片的现场。

　　S.S. Schenectady号断裂的时候，造船厂的老板可愁坏了，因为这是他们公司接的第一个订单，结果就出了这么大的事儿。

　　这个故事听起来，是不是很像中国古代神线年的美国，鬼神之说依旧也在影响着普通人。

　　主要是这事实在太玄乎，实在没办法解释，就跟不想让美国再把武器卖给别的国家一样。

　　但是一艘自由轮的造价高达200万美金，80年的时间过去，按照通货膨胀来计算，相当于现在3600万美金的购买力。

　　如果是偶尔出现一两艘断裂，其实政府也没当回事，可问题就在于，这事实在太频繁了，平均下来一个月能有140艘出事，那可是足足2.8亿美金！

　　加上这时候的舆论实在太严重，鬼神之说愈演愈烈，对美国当时的政局不利，这才开始派人调查。

　　不过由于当时还在二战中，大家也没精力一直深究，靠着打补丁的方式勉强维系，这样游轮沉没的概率，就从每个月140艘，降低到了20艘，下降到了原来的1/7.

　　二战结束后，美国海军研究实验室的物理学家乔治·兰金·欧文接手了游轮沉没的调查数据，经过一番实验发现，元凶竟然是我们生活中十分常见的一种化学元素——氢。

　　说起氢元素，那大家伙肯定熟悉，它可是宇宙中诞生最早、最多的元素，占到了总数量的91.2%。

　　为了缓解全球变暖，全世界都在致力于碳中和，而如何利用氢产生清洁能源，自然也成为大家关注的话题。

　　这个对我们生活帮助良多的元素，看不见摸不着的，到底是怎么将游轮这么个庞然大物，直接给掰成两段的呢？

　　不过这种手艺的缺点有很多，比如对工人的熟练程度要求较高，铆接过程中使用的金属板较多，造价成本被抬高。

　　当时美国造船需求很大，根本找不到这么多的铆接工来造船，另外就是这样做成本高，造船速度还慢。

　　所以美国联邦海事委员就想到了一个办法，让造船厂使用焊接技术，游轮的交付速度一下就提升了上来。

　　可自从规定使用电焊后，从1939年到1945年的7年时间里，就造出了5777艘。速度直接提高110%。

　　正在美国人因为如此迅速的造船技术而沾沾自喜时，却不想现实给了他们当头棒喝，失败率高达55.55%！

　　轮船会自己断裂，其实是因为在焊接时会产生单原子氢，并且会钻入金属中形成氢气。

　　氢气喜欢待在金属晶粒附近，慢慢聚集一起，就把金属的结构破坏了，最终导致金属胀气后变脆。

　　时间渐渐流逝，这些游荡在金属内部的氢气一天天汇聚得越来越强大，逐渐形成高压，甚至能累积达到18.7兆帕，相当于地表气压的187倍。

　　在某个时刻，这些金属终于不堪重负，不再和氢气坚持，被高压直接炸开。无数的金属晶粒发生爆炸后，人类肉眼看到的，就是被直接掰成两段的游轮。

　　至于工人们听到的那声巨响，其实就是金属晶粒爆体而亡时的最后“呐喊”，这种现象就是“氢脆”。

　　美国人当时不知道怎么回事，就通过打补丁的方式继续使用。但其实，氢脆这个现象早在1875年的时候，就已经被W. H. Johnson发现了。

　　可人们根本没有意识到，氢脆的威力竟然这么大，更没想到这么大的轮船，竟然被小小的氢元素给攻击了。

　　欧文开创了断裂力学和材料强度的学科分支，建筑业和制造业的人也不敢小看氢脆现象。

　　铆接不会出现氢脆，而电焊会有氢脆，是因为电弧和焊条表面的纤维素图层，在高温工作的时候，会和空气中的水蒸气接触，单原子氢也就被释放出来了。

　　[1] 全国能源信息平台《让巨轮断裂、大桥损毁，宇宙第一元素竟这么邪门》2020-12-08