Структурные изменения в термодинамически открытых системах Pd-Mo-H и Pd-Ta-H

• Автор: Хан Ха Сок
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 129 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
В В Е Д Е Н И Е
ГЛАВА I ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
§1. Формирование дефектной структуры при взаимодействии водорода со сплавами
палладия
§2. Влияние водорода на процесс перераспределения атомов в сплавах
палладия
Постановка задачи
ГЛАВА II
МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
§1. Образцы, диаграмма состояния, растворимость водорода.
а) Сплав Pd-Mo
б) Сплав Pd-Ta
§2. Методика измерений и обработки экспериментальных данных
а). Аппаратура для исследований
б). Проверка юстировки
в). Насыщение образцов водородом
г). Расчет интегральной интенсивности
д). Расчет упругих напряжений в образце
е).Определение нормированной интенсивности и интегральной
ширины
ж). Анализ экспериментальных данных с использованием программного пакета
ORIGIN
з). Изменение профиля при насыщении образца водородом

Г ЛАВ АШ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ ДЛЯ СПЛАВОВ Рс1 -Мо и РП
§ 1. Исходное состояние
§ 2. Положение дифракционных линий.
Упругие микронапряжения
§ 3. Изменение формы дифракционных линий при релаксации
§ 4. Количественное описание наблюдаемой картины
§ 5. Распределение концентрации молибдена в изучаемом сплаве

§ 6. Обсуждение результатов
Г Л А В АIV
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ ДЛЯ СПЛАВОВ Рс1 -Та и Рб
§ 1. Исходное состояние
§ 2. Положение дифракционных линий.
Упругие микронапряжения
§ 3. Особенности растворимости водорода
§ 4. Изменение формы дифракционных линий при релаксации
§5. Разложение экспериментальных кривых на составляющие
§ 6. Обсуждение результатов
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
Изучение взаимодействия водорода с кристаллическими материалами представляет собой в настоящее время активно развивающееся направление физики твердого тела. Водород отличается от всех известных элементов экстремально малой массой атома, его большой подвижностью и наличием у него всего одного электрона. Эти особенности водорода приводят к тому, что водород может быть достаточно легко введен во многие конденсированные системы и может сравнительно легко их покидать.
Уникальная способность палладия поглощать водород в больших количествах, известна не один десяток лет [1 ]. Высокая диффузионная подвижность водорода в палладии и сплавах на его основе создают для исследователей привлекательную возможность для использования их в качестве модельных систем при изучении разнообразных явлений в твердых телах, происходящих как в термодинамически замкнутых, так и в термодинамически открытых системах.
Научный интерес к системам Рй-Н и Рй-М-Н возник давно, существует и сегодня, и это связано с несколькими обстоятельствами. Во-первых, подобные исследования могут позволить установить, как меняются свойства собственно водорода после его растворения в палладии, изучить влияние взаимодействия водорода с палладием и примесями на характеристики водорода. Во-вторых, растворение водорода в палладии и его сплавах должно приводить к получению материалов, отличающихся по своим физическим свойствам от чистого палладия [2-3]. Из-за неполноты теории нельзя заранее предсказать характер и глубину изменения этих свойств. Поэтому этот аспект исследований актуален и сейчас. В-третьих, системы Рй-Н и Рй-М-Н в нормальных условиях являются неравновесными и открытыми [4-5]. Миграция водорода при насыщении и дегазации сплавов, флуктуации состава, различие удельных объемов сосуществующих фаз, разное сродство к водороду основной матрицы (Рй) и атомов примеси (М) провоцируют создание разнообразных дефектов в них. В связи с этим важнейшей особенностью водородсодержащих палладиевых систем является возникновение и трансформирование в них дефектных структур в процессе старения. В подобном аспекте изучение систем М-Н только начались.
Необходимо отметить и важный прикладной аспект таких исследований, поскольку современное материаловедение реакторных материалов и сплавов, предназначенных для работы в водородсодержащих средах, как раз и предполагает работу материалов в условиях

внедрения водорода в сплаве Р<1-Та. Согласно [63] при концентрации тантала больше 6 ат.% двухфазная область сосуществования а - и (3- твердых растворов водорода в сплавах Рё-Та отсутствует. Для концентрации тантала Ста = 6 ат.% была построена зависимость пц/пра от давления для двух температур 273 К и 303 К. Из рис. 2-5 видно, что при росте Ста растворимость уменьшается, причем с разной скоростью для разных давлений: чем больше давление, тем в меньшей степени уменьшается пн/пра при росте Ста. Кривая пн/пра = <р (Р) при Ста = 6 ат.% для Т=273 К показывает, что растворимость растет при росте Р, но эта скорость существенно замедляется с ростом давления. Повышение температуры всего на 30°С заметно понижает растворимость водорода: гак, чтобы получить одну и ту же величину пн/пра при повышении температуры от 273 до 303 К, необходимо увеличить давление в 4 раза. Исходное состояние образца будет подробно описано ниже.
С,ат% Та
Рис. 2-5 Зависимость полной растворимости водорода п/п от концентрации тантала Ст> (ломаные 1-5) и от давления Р для Ст#=6ат% (кривыеб-7). Для калодой линии указано соответственно давление и температура или температура и концентрация молибдена.[43]