Компьютерное моделирование влияния примесей на энергию растворения водорода в ОЦК-железе

• Автор: Ракитин, Максим Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Оглавление
Введение
1 Растворение водорода в железе с примесями: анализ литературных данных и постановка задачи исследования
1.1 Растворение водорода в металлах
1.2 Основы теории растворения водорода в металлах
1.3 Первопринципные методы моделирования водорода в
железе
1.4 Постановка задачи исследований
2 Методика исследования
2.1 Описание методики исследования
2.2 Приближение локальной спиновой плотности
2.3 Приближение обобщенного градиента плотности
Выводы
3 Моделирование водорода в чистом ОЦК-железе и подбор параметров моделирования
3.1 Определение оптимальных параметров моделирования
3.2 Плотности состояний водорода в ОЦК-железе
Выводы

4 Первопринципное моделирование растворения водорода в
ОЦК-железе с примесями г
4.1 Параметры моделирования
4.2 Моделирование растворения водорода в ОЦК-железе с малыми примесями переходных металлов (Рс1, Тц Сг, Мп и V) без учета структурной релаксации
4.3 Моделирование растворения водорода в ОЦК-железе с малыми примесями переходных металлов (Рё, Тц Сг) с учетом структурной релаксации
Выводы
Основные результаты и выводы диссертации
Список публикаций по теме диссертационной работы
Литература

Введение
Объект исследования и актуальность темы.
Металл-водородные системы имеют очень широкое применение в различных областях техники. Это связано с тем, что атом водорода имеет достаточно маленький радиус, что позволяет ему легко проникать в материалы. В частности, водород может применяться в структурных исследованиях, поскольку его можно использовать в качестве индикаторов определенных примесей [1]. Для этого необходимы развитые микроскопические представления о взаимодействии водорода с исследуемыми материалами. Водород может применяться для модификации свойств материалов [2-5], поэтому в этой области необходимо всестороннее исследование явлений, происходящих при наводораживании материалов. Еще одной областью применения является индустриальная химия, в которой необходимо решать задачи очистки водорода [б]. В водородной энергетике важен вопрос хранения и транспортировки водорода (см., например, [7]). Важнейшей задачей физического металловедения является проблема водородного охрупчивания металлов [8-12].
При затвердевании металла имеет место скачкообразное уменьшение растворимости газа и его выделение из металла. Этот процесс оказывается существенным при разливке расплава, т.к. затвердевшая внешняя оболочка препятствует выходу водорода в атмосферу. В таких условиях выделение водорода приводит к образованию микротрещин (флокенов). Это явление

4. Определить физические механизмы взаимодействия водорода с примесями в решетке ОЦК-железа.