Немонотонная релаксация в водородсодержащих сплавах типа Pd-Er

• Автор: Лавренов, Антон Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с. : ил

Оглавление
Введение

Структура диссертации

Положения, вынесенные на защиту

1 Взаимодействие водорода со сплавами палладия. Литературный обзор.

1.1 Формирование дефектной структуры

1.2 Перераспределение атомов. Фазовые превращения

1.3 Немонотонная структурная релаксация

1.4 Постановка задачи

2 Методика эксперимента

2.1 Исследуемый образец до насыщения водородом

2.2 Аппаратура для исследований
2.3 Проверка юстировки
2.4 Насыщение образца водородом
2.5 Анализ экспериментальных данных
2.5.1 Разложение на составляющие
2.5.2 Расчет периода решетки и величины упругих напряжений
3 Модель немонотонной релаксации системы Р<1—Ег—Н
3.1 Экспериментальные данные
3.2 Модель

3.3 Управляющие уравнения
3.3.1 Влияние одного типа дефектов на движение межфазной границы
3.3.2 Влияние последовательно активизируемых дефектов разного типа в качестве ловушек атомов эрбия на движение межфазной границы .
3.4 Обсуждение результатов
4 Вейвлет-сглаживание рентгенодифракционных кривых
4.1 Проблема разложения профиля дифракционного максимума на составляющие
4.2 Процедура сглаживания
4.3 Сравнение решений обратной задачи для вейвлет-
сглаженной кривой и кривой, сглаженной методом Савицкого-Голая
4.4 Анализ экспериментальных данных для сплава РФ-Ег
5 Обсуждение результатов
Заключение
Основные результаты и выводы
Апробация работы
Список публикаций по теме диссертации

Введение
Изучение открытых систем является важной и сложной научной задачей. Такие системы распространены повсеместно, поэтому они вызывают больший интерес по сравнению с замкнутыми системами, описываемыми классической термодинамикой. По своей сути открытые системы могут подвергаться влиянию различных внешних воздействий, поэтому класс явлений, которые могут в них наблюдаться, очень широк [1,2]. Возможность обнаружить новые эффекты делает их привлекательными для исследователя.
Данная работа посвящена изучению открытой системы металл-водород и нового обнаруженного в ней явления — немонотонной релаксации. Оказалось, что стабильная в обычных условиях система — поликристалл — при насыщении водородом начинает эволюционировать немонотонным образом, причем иногда довольно сложным. В основе этого явления лежит многообразие дефектов и взаимодействий в твердом теле [3], при сильной неравновесности приводящее ко взаимно противоположным процессам. В системе появляются, неравновесные фазы, которые со временем могут исчезать и появляться снова. Также немонотонным образом меняются параметры кристаллической решетки и т.д. Система эволюционирует, и это вызывает живой интерес у исследователя.
Большим является не только интерес, но и актуальность изучения системы металл-водород. Главным образом это связано с прогнозируемым переходом человечества к водородной энергетике, что позволит решить наиболее важные экологические проблемы. Одна-
Рис. 1.4: Изменение со временем разности концентраций Ег ( АСет) между двумя фазами образца сплава Рё-8.2 ат.%Ег после насыщения водородом (а), а объемной доли Ег (С) в обогащенной им фазе (б).
ем фазы С, а также разница в концентрации эрбия в обогащенной и обедненной фазе АС&. Изменение величин С и АСег носит колебательный характер (рис. 1.4). Для областей разных кристаллографических ориентировок величина С достигала максимумов в разные моменты времени. В [25] было показано, что изменение формы всех дифракционных максимумов наблюдается вплоть до нескольких лет релаксации.
Для объяснения данного поведения была предложена следующая модель. Механическая подготовка образца к исследованиям создает в нем пластическую деформацию. Деформация приводит к образованию дефект-металл (Б-М) комплексов, обогащенных атомами эрбия. Таким образом, еще до насыщения в образце существовало