Влияние многопозиционного заполнения междоузлий в гидридах ИМС на изотопные эффекты водорода

• Автор: Самойлов, Сергей Андреевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.
Глава 1. Взаимодействие водорода с металлами и интерметаллическими соединениями ИМС.

1.1 Металлы и их взаимодействие с водородом

1.2 Координация водорода в решетке гидрида металла или ИМС.

1.3 Соотношения давление температура состав в гидридах

металлов и ИМС.

1.4 Термодинамические изотопные эффекты в гибридных системах

1.5 Экспериментальное изучение изотопного равновесия

в гидридных системах.

1.6 Квантовостатистические расчеты коэффициентов разделения в системах с твердой фазой
1.7 Строение и термодинамические свойства гидридов ИМС.
1.7.1 Гидриды ИМС со структурой типа АВ5.
1.7.2 Влияние замещения в матрице ИМС типа АВ на сорбционные свойства ИМС и устойчивость гидрида.
1.7.3 Коэффициенты разделения в системе гидрид ИМС типа
АВ5 водород
1.7.4 ИМС со структурой типа АВ2.
1.7.5 Влияние замещения в матрице ИМС типа АВ2 на сорбционные свойства ИМС и устойчивость гидрида
1.7.6 Коэффициенты разделения в системе гидрид ИМС типа
ЛВ2 водород
1.8 Объяснение и прогнозирование термодинамических изотопных эффектов в гидридах ИМС с использованием суперпозиционной
модели взаимодействия металл водород.
1.9 Выводы из литературного обзора.
Глава 2. Экспериментальная часть
2.1 Описание схемы установки
2.2 Калибровка установки
2.3 Методика проведения эксперимента
2.4 Расчет а по изотермам сорбции индивидуальных компонентов смеси
2.5 Использование прибора ДФС83 в методе однократного уравновешивания.
2.6 Образцы ИМС, использованные в данной работе
2.7 Подготовка образцов
Глава 3. Заполнение различных типов междоузлий в ИМС при сорбции
водорода
3.1 Влияние добавок никеля на фазовое и изотопное равновесие в системе водород гидрид 2гУ2.хШх
3.2 Прогнозирование равновесных изотопных эффектов, на основании данных о фазовом равновесии и структуре ИМС.
3.3 Расчет коэффициентов разделения в системе
водород ХгУ1.хтхЩОу
Глава 4. Изучение фазового и изотопного равновесия в системе водород
гидрид 1аСо5 ЦЛАН3
4.1 ЦЛАН3.
4.2 Взаимосвязь изотопного эффекта и структуры гидрида ИМС
4.3 ЬаСо5
4.4 ЬаСо5.5хИ1х.
Заключение
Литература


Иначе говоря, при понижении температуры происходит распад твердого раствора на два других с более низкой первичный раствор или афаза и более высокой а фаза концешрацией водорода. Кривая равновесия решеточный газ решеточная жидкость имеет куполообразный вид распадная шапка. Распадная шапка или ее часть является характерной чертой диаграмм равновесия металл водород 8, , , , . В некоторых случаях она может быть срезанной сверху, если температура разложения твердого раствора ниже Тс. На рисунке 1. ИМС. В ряде статей для описания состава твердой гидридной фазы наряду с уже упомянутыми а и а фазами вводятся понятия р и у фаз. Во избежание путаницы в терминологии мы даем их определение. В случае, если фазовый переход происходит с изменением дальнего порядка в расположении атомов водорода или изменением симметрии подрешетки атомов металла, то образующаяся фаза называется р фазой. Образующаяся в ряде случаев с повышением давления водорода над р фазой еще одна новая фаза, называется у фазой. Концепция решеточного газа подтверждается нейтронными дифракционными экспериментами. На нейтронограммах неупорядоченных растворов водорода в различных металлах наблюдаются диффузные максимумы, подобные максимумам рассеяния на обычных жидкостях см. Эти данные были интерпретированы как проявление корреляций типа ближнего порядка во взаимном расположении атомов водорода. Рассмотрим, как влияет изменение макроскопических параметров, таких как давление и температура, на координацию атомов водорода в гидриде металлаили ИМС. Со времени первого обратимого гидрирования, которое было осуществлено с использованием гидрида палладия, прошло уже более 0 лет. С тех пор было показано, что сотни других металлводородных систем обладают важными свойствами, присущими системе Р1 Нг. Такие системы могут поглотить большое количество водорода, а затем, при незначительном изменении условий, возвратить его обратно при этом большая часть возвращаемого газа выделяется при приблизительно постоянном давлении. Это обусловлено тем обстоятельством, что мы
в действительности имеем дело не с явлением растворимости, а с обратимой
химической реакцией. Если бы механизмом сорбции было просто растворение газа в твердом теле, то давление уменьшалось бы более или менее быстро по мере отвода газа. Если, однако, между двумя твердыми фазами и газовой фазой поддерживается равновесие, то давление газа не будет зависеть от относительных количеств этих фаз, пока имеется хоть какоето количество каждой из них. Чаще, однако, добавление водорода вскоре приводит к тому, что металл становится насыщенным по отношению к образованию богатой водородом гидридной фазы. На рисунке 1. Здесь изображена зависимость равновесного давления от состава. На первом участке, от начала координат до точки А, существует истинный раствор, и зависимость давления от состава приблизительно описывается параболой законом Сивертса рКнНМе2 величина Кц называется константой Сивертса и зависит от температуры. Между точками А и В сосуществуют насыщенный раствор с составом НМсА и гидридная фаза с составом НМсв. Величина В может быть как целым, так и дробным числом. За точкой В давление возрастает, при этом изменяется
состав гидридной фазы. Кривые Т2 и ТЗ показывают влияние повышения температуры на соотношение давление состав. Соотношение между давлением и температурой для гидридной системы удобно изображать, откладывая логарифм давления на плато в зависимости от обратной абсолютной температуры такая зависимость обычно линейна. Части кривых, параллельные оси абсцисс плато, редко бывают точно горизонтальными, особенно в сплавах. Даже у многих систем металл водород при повышении температуры плато приобретают наклон и становятся более узкими. Иногда они вообще исчезают и превращаются в точку перегиба. Иначе говоря, выше определенной критической температуры две фазы уже неразличимы. Часто оказывается, что в данной системе могут существовать две или более гидридные р, у и т. Они выявляются на изотерме давление состав в виде последовательных горизонтальных областей. Обе области могут быть хорошо определены, однако в некоторых случаях одна область может представлять собой просто сильный перегиб.