Немонотонная структурная эволюция в неравновесных сплавах на основе палладия, индуцированная водородом

• Автор: Анищенко, Андрей Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИ Е
В В Е Д Е Н И Е
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
§1 Немонотонная структурная эволюция, эксперимент
§2. Изменения периодов кристаллической решетки и величины упругих
напряжений в процессе структурной эволюции
§3. Теоретические представления немонотоннаой структурной эволюции
а. Квазирегулярные колебания логарифма отношения интенсивностей дифракционных максимумов в Рб-У-Н и их анализ
б. Стохастическая структурная эволюция в системе Рб-Та-Н
§4. Постановка задачи
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
§ 1. Исследуемые образцы; условия насыщения
§2. Условия эксперимента; обработка экспериментальных данных
§3. Расчет параметров решетки (ао) и величины микронапряжений (а)
Глава 3. Структурная эволюция в сплавах
§1. Трансформации формы и изменения положения дифракционных максимумов,
непосредственные экспериментальные данные
§2. Аномально высокая концентрация вакансий. Доказательство справедливости
модели Ройсса в гидрогенизированных сплавах
§3. Доказательство сосуществования упруго напряженных кубических фаз в
гидрогенизированных сплавах Рб-Мо-Н
§4. Зависимость <ао> от времени в гидрогенизированных сплавах Рб-Мо-Н,
эффект вакансий
§5. Зависимость упругих напряжений (<о>) в гидрогенизированных системах от
времени и Н-Э-М-У комплексы
§6. Многофазные состояния и их трансформация при структурной эволюции
§7. Структурная эволюция в сплавах типа Рб-Мо-Н, неоднородных в исходном
состоянии
§8 Модель немонотонной структурной эволюции для сплава Рб-Мо-Н
Глава 4. ДИСКРЕТНАЯ ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРЫ ГИДРОГЕНИЗИРОВАННЫХ СПЛАВОВ Рб-Та

§1. Характерные черты структурной эволюции сплава Pd-Ta после двух первых
насыщений водородом
§2. Структурные изменения после 5-ой и б-ой гидрогенизации сплавов Pd-Ta
§3. Установление дискретной эволюции сплава Pd-Ta-H
§4. Дискретная эволюция сплава Pd-Ta-H иа стадии быстрой дегазации после 5-го
и 6-го насыщений водородом
§5. Дискретная эволюция сплавов Pd-Ta-H после двух первых насыщений
водородом
§6. Основные характеристики «разрешенных» интервалов групп - столбцов и их
изменения при некоторых насыщениях водородом
§7. Обсуждение результатов
§8. Модель дискретной стохастической структурной эволюции
ВЫВОД Ы
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Одна из актуальных задач науки и техники настоящего времени - выяснение влияния водорода на различные эксплуатационные характеристики систем металл -водород. Это связано с активным поиском экологически чистого топлива, поскольку использование углеводородного топлива приводит к сильному загрязнению окружающей среды. Одним из вариантов его замены является переход к водородной энергетике. Однако водород может взрываться (например, соединяясь в определенных сочетаниях с кислородом) и поэтому, вообще говоря, переход к широкому использованию водорода может быть чреват техногенными катастрофами. Водород может влиять и на физические свойства металлов и сплавов, причем в литературе имеются как негативные, так и позитивные данные относительно влияния водорода на прочностные характеристики металлов и сплавов [1-2].
Палладий - один из хорошо поглощающих водород металлов, он сравнительно легко может быть получен в достаточно чистом виде. Поэтому он и сплавы на его основе - удобный модельный объект для изучения особенностей взаимодействия металлов с водородом.
В 1994 г. в лаборатории кафедры физики твердого тела, в которой была выполнена эта диссертационная работа, было обнаружено новое явление -немонотонная структурная эволюция в гидрогенизированных сплавах Рб-У-Н [3]. Поскольку подобная структурная эволюция может приводить к немонотонному изменению физических свойств водородсодержащих металлических систем со временем, то важно выяснить различные ее особенности, характер развития во времени, продолжительность ее протекания, ее зависимость от исходного состояния системы и условий гидрогенизации и т.д. Отметим, что немонотонные (и при этом весьма значительные по величине) изменения, например, прочностных характеристик, уже обнаруживались в насыщенном водородом толстолистовом стальном прокате [4], в связи с чем поиск основных характеристик немонотонной структурной эволюции и ее причин интересен не только в общефизическом плане, но и в практическом отношении. Немонотонные процессы нередко бывают связаны с совместным действием различных факторов на те или иные явления в рассматриваемых системах или с нелинейными взаимодействиями в соответствующих средах [5-12], и являются объектом изучения науки, которую в литературе называют либо синергетикой [5], либо наукой о процессах

Таблица I.
Значения аш для деформированного и гидрогенизированного сплава 1М-Мо в процессе его
релаксации
Время релаксации Эц1. А Эгоо. А а220, А Эзи.А а222, А
Исх.сост 3,8902 3,8973 3,8908 3,8914 3,8891
0,25 * 1,8 ч. 3,9219 3,9075 3,8987
2 + 4,2 ч. 3,9049 3,9000 3,8950 3,8934
4,4 + 5,9 ч. 3,8978 3,8905 3,8906 3,8903
7,2 + 9,4 ч. 3,8923 3,8851 3,8900 3,8838 3,8896
22,7 + 25,3 4. 3,8854 3,8775 3,8821 3,8874 3,8834
25,4 + 28,6 ч. 3,8852 3,8762 3,8825 3,8797 3,8846
29,4 + 31,9ч. 3,8847 3,8773 3,8818 3,8799 3,8844
52,3 + 55 4. 3,8821 3,8740 3,8804 3,8773 3,8823
96,7+ 99,5 Ч. 3,8799 3,8730 3,8776 3,8775 3,8807
120,5 + 123ч. 3,8795 3,8714 3,8779 3,8768 3,8797
193-+ 196 ч. 3,8796 3,8711 3,8780 3,8772 3,8802
218 + 224 4. 3,8794 3,8704 3,8780 3,8783 3,8805
241+ 268 ч. 3,8793 3,8705 3,8781 3,8778 3,8807
530 ч. 3,8795
16,3 тыс. ч. 3,8804 3,8714 3,8785 3,8793 3,8804
18,4 тыс. ч. 3,8791 3,8700 3,8775 3,8790 3,8794
20,57 тыс. ч. 3,8826 3,8748 3,8796 3,8773 3,8826
21,67 ттыс. ч. 3,8816 3,8784 3,8778 3,8793 3,8816
Анализ табл. I и рис. 20 показывает, что для каждого из состояний айн при разных Ьк1 различны, и это указывает на существование упругих напряжений в изучаемых сплавах. Видно, что агоо для деформированного состояния выше остальных значений аьк1, а для гидрогенизированных состояний, начиная с 5+6 ч., ниже последних. Эти данные показывают, что в деформированном состоянии система оказывается растянутой вдоль нормали к поверхности, а вскоре после гидрогенизации - сжатой вдоль этой нормали. Сравнительно небольшие ошибки для <ао>= ±0.0004А и ст= ±3 кг/мм2 указывают на возможную справедливость модели упругого кубического кристалла. Однако строгое доказательство справедливости этой модели возможно только в том случае, если рассматриваемые линии являются одиночными. Оно также было получено в данной работе и приведено ниже при описании данных, полученных через 16,3 тыс. ч. после гидрогенизации.