Індекс рубрикатора НБУВ: Г121.25 + Г124.412/416 + В375.143.1

Рубрики:

Цезій

Шифр НБУВ: Ж41115 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Зазначено, що проведений комплекс досліджень дозволив визначити основні критерії вибору легувальиих елементів для збільшення кількості поглинутого водню багатокомпонентними сплавами титану та покращення кінетики процесів сорбції-десорбції, а саме, здатність утворювати стійку хімічну сполуку з воднем (від’ємне значення зміни вільної енергії при формуванні хімічної сполуки), більший атомний радіус у порівнянні з компонентом сплаву, який він заміщає, а також висока взаємна розчинність з основними компонентами сплаву. Встановлено важливий з практичної точки зору факт, що присутність у фазовому складі сплаву поряд з фазою Лавеса типу С14 (ГЩУ гратка), фази Лавеса типу С15 (ГЦК гратка), не погіршуючи кінетики поглинання водню, призводить до покращення кінетики виділення водню. Показано, що створення гетерофазних структур, які, крім фази Лавеса, містять до 35 % ОЦК-твердого розчину, є корисним для підвищення водневої ємності сплавів, не погіршуючи при цьому кінетику поглинання водню при першому гідруванні, досягаючи значень водневої ємності Н/Ме ~ 1,45. Встановлено можливість збільшення водневої ємності утворених гідридів на основі фази Лавеса та ОЦК-твердого розчину завдяки додатковому заповненню тетраедричних міжвузлів кристалічної гратки при зміні термо-баричних умов гідрування. Експериментально доведено, що використання в якості первинного джерела не молекулярного, а атомарного водню, розчиненого в кристалічній гратці співіснуючої інтерметалідної фази, призводить до можливості насичувати ОЦК- твердий розчин на основі титану при кімнатній температурі та тиску водню 0,23 МПа, що при індивідуальному гідруванні ОЦК-фаза потребує нагріву до температури 400 - 600 °С та тривалої витримки. На початковому етапі поглинання водню ключову роль грає фаза Лавеса, нескомпенсовані міжатомні зв’язки на поверхні якої полегшують дисоціацію молекул водню (хемосорбцію), сприяючи проникненню атомарного водню в кристалічну гратку, в подальшому фаза Лавеса слугує донором водню для ОЦК-твердого розчину, в якому накопичується основна його кількість. Встановлено, що в гетерофазній структурі критичним фактором для активації поглинання водню при кімнатній температурі є розмір кристалітів фази Лавеса. Невідповідність об’ємних ефектів співіснуючих фаз при взаємодії з воднем викликає утворення тріщин, що активує процес гідрування при кімнатній температурі. Показано, що укрупнення фазових складових в гетерофазних структурах і очищення поверхні від бар’єрних оксидних плівок при вакуумній термічній обробці досліджуваних матеріалів є ефективним шляхом прискорення кінетики процесу поглинання водню. Зазначено, що для всіх досліджуваних матеріалів незалежно від їх вихідного фазового та хімічного складу, корисною є попередня активація циклом сорбція-десорбція водню. Перший цикл взаємодії з воднем диспергує масивний матеріал, збільшуючи на 2 - 3 порядки питому поверхню з одночасним відновленням бар’єрних оксидних плівок на існуючих до цього поверхнях матеріалу в результаті їх взаємодії з атомарним воднем, що при наступних циклах сорбції-десорбції суттєво прискорює кінетику гідрування, тим самим скорочуючи час, необхідний для досягнення максимально можливої концентрації поглинутого водню в матеріалі. Вперше показано, що повна заміна високочистого титану (йодидний титан) як основи сплаву на відносно дешеву титанову губку (марка ТГ-110) з суттєво більшим вмістом домішок втілення (кисень, азот), не погіршує водневосорбційні властивості сплаву. Акцентовано, що це дозволяє суттєво знизити собівартість отриманого гідриду, що робить його конкурентоздатним із матеріалами-сорбентами водню на основі інших хімічних елементів.