Особенности фазообразования при контролируемом гидрировании и дегидрировании титана разными методами

А. И. Дехтяр$^{1}$, О. М. Ивасишин$^{1}$, Д. И. Ковалёв$^{2}$, А. М. Кордубан$^{1}$, В. К. Прокудина$^{2}$, В. И. Ратников$^{2}$, Д. Г. Саввакин$^{1}$, А. Е. Сычёв$^{2}$, Н. М. Гуменяк$^{1}$

$^{1}$Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03680, ГСП, Киев-142, Украина
$^{2}$Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН (ИСМАН), ул. Академика Осипьяна, 8, 142432 Черноголовка, РФ

Получена: 28.01.2014; окончательный вариант - 26.06.2014. Скачать: PDF

Экспериментально выполнено сравнительное исследование фазовых превращений при гидрировании титана, содержания примесей и фазового состава гидридов титана, полученных двумя разными способами. Первый из них (традиционный) заключался в гидрировании титановой губки методом печного нагрева в атмосфере водорода. Получение гидридов по второму способу осуществлялось методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Определены температурно-барические режимы гидрирования титана в стационарных условиях и при СВС, которые обеспечивают получение однофазных гидридов титана с однородным распределением водорода по объёму. Установлено, что при обоих способах гидрирования последовательность фазовых превращений при повышении и снижении концентрации водорода в титане является аналогичной. Гидрирование титана методом СВС принципиально отличается от традиционного гидрирования малым временем процесса. Показано, что содержание кислорода в порошковых частицах, в том числе состояние поверхностных оксидных плёнок, оказывает влияние на кинетику изменения параметра решётки гидрида титана и на различия при нагреве СВС-гидрида и гидрида, полученного традиционным способом.

Ключевые слова: фазовые превращения, кинетика превращений, гидрирование, дегидрирование, гидриды титана, самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС).

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v36/i09/1153.html

PACS: 61.43.Gt, 61.72.S-, 64.70.Kd, 66.30.jp, 68.55.Nq, 81.05.Bx, 81.20.Ev

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

А. А. Ильин, Б. А. Колачев, В. К. Носов, А. М. Мамонов, Водородная технология титановых сплавов (Москва: МИСиС: 2002).
K. Konashi and M. Yamawaki, Adv. Sci. Technol., 73: 51 (2010). Crossref
O. M. Ivasishin and D. G. Savvakin, Key Engineering Mater., 436: 113 (2010). Crossref
О. М. Ивасишин, Д. Г. Саввакин, Н. М. Гуменяк, Металлофиз. новейшие технол., 33, № 7: 899 (2011).
В. А. Ливанов, А. А. Буханова, Б. А. Колачев, Водород в титане (Москва: Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии: 1962).
А. С. Рогачев, А. С. Мукасьян, Горение для синтеза материалов: введение в структурную макрокинетику (Москва: Физматлит: 2012).
V. I. Ratnikov, I. P. Borovinskaya, and V. K. Prokudina, Int. J. Self-Prop. High-Temp. Synth., 15, No. 2: 193 (2006).
G. Stepura, V. Rosenband, and A. Gany, Proc. III Eur. Combustion Meeting ECM 2007 (Israel: 2007), p. 1.
А. Г. Мержанов, И. П. Боровинская, В. И. Пономарев, И. О. Хоменко, Ю. В. Заневский, С. П. Чеменко, Л. П. Смыков, Г. А. Черемухина, Докл. РАН, 328, № 1: 72 (1993).
D. Yu. Kovalev, V. K. Prokudina, V. I. Ratnikov, and V. I. Ponomarev, Int. J. Self-Prop. High-Temp. Synth., 19, No. 4: 253 (2010). Crossref
О. М. Ивасишин, В. Т. Черепин, В. Н. Колесник, Н. М. Гуменяк, Приборы и техника эксперимента, № 3: 147 (2010).
В. А. Гармата, А. Н. Петрунько, Н. В. Галицкий, Ю. Г. Олесов, Р. А. Сандлер, Титан (Москва: Металлургия: 1983).
В. И. Ратников, В. К. Прокудина, И. П. Боровинская, А. Г. Мержанов, Патент РФ № 2385837. С01В 6/02. Способ получения гидрида титана и устройство для его осуществления / № 2008107172/15. Заявл. 28.02.2008. Опубл. 10.04.2010, Б.И. № 10.
O. M. Ivasishin, D. G. Savvakin, V. I. Bondarchuk, and M. M. Gumenyak, Key Engineering Mater., 520: 121 (2012). Crossref
H. Liu, P. He, J. C. Feng, and J. Cao, Int. J. Hydrogen Energy, 34: 3018 (2009). Crossref
А. А. Смирнов, Український фізичний журнал, 37, № 8: 1188 (1992).