Особливості фазоутворення при контрольованому гідруванні та дегідруванні титану різними методами

О. І. Дехтяр$^{1}$, О. М. Івасишин$^{1}$, Д. Ю. Ковальов$^{2}$, О. М. Кордубан$^{1}$, В. К. Прокудіна$^{2}$, В. І. Ратніков$^{2}$, Д. Г. Саввакін$^{1}$, А. Є. Сичьов$^{2}$, М. М. Гуменяк$^{1}$

$^{1}$Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03680, МСП, Київ-142, Україна
$^{2}$Інститут стуктурної макрокінетики та проблем матеріалознавства РАН (ІСМАН), вул. Академіка Осіп’яна, 8, 142432 Чорноголовка, РФ

Отримано: 28.01.2014; остаточний варіант - 26.06.2014. Завантажити: PDF

Експериментально виконано порівняльне дослідження фазових перетворень при гідруванні титану, вмісту домішок, фазового складу гідридів титану, одержаних двома різними способами. Перший з них (традиційний) полягав у гідруванні титанової губки методою пічного нагрівання в атмосфері водню. Одержання гідридів другим способом здійснювалося методою високотемпературної синтези, що самопоширюється (ВСС). Визначено температурно-баричні режими гідрування титану в стаціонарних умовах та при ВСС, які забезпечують одержання однофазних гідридів титану з однорідним розподілом водню у об’ємі. Встановлено, що за обома способами гідрування послідовність фазових перетворень при підвищенні та зниженні концентрації водню в титані є аналогічною. Гідрування титану методом ВСС принципово відрізняється від традиційного гідрування малим часом процесу. Показано, що вміст кисню в порошкових частинках, в тому числі стан поверхневих оксидних плівок, впливає на кінетику зміни параметра ґратниці гідриду титану та на відмінності при нагріванні ВСС-гідриду і гідриду, одержаного традиційним способом.

Ключові слова: фазові перетворення, кінетика перетворень, гідрування, дегідрування, гідриди титана, самопоширюваний високотемпературний синтез (СВС).

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/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


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. А. А. Ильин, Б. А. Колачев, В. К. Носов, А. М. Мамонов, Водородная технология титановых сплавов (Москва: МИСиС: 2002).
  2. K. Konashi and M. Yamawaki, Adv. Sci. Technol., 73: 51 (2010). Crossref
  3. O. M. Ivasishin and D. G. Savvakin, Key Engineering Mater., 436: 113 (2010). Crossref
  4. О. М. Ивасишин, Д. Г. Саввакин, Н. М. Гуменяк, Металлофиз. новейшие технол., 33, № 7: 899 (2011).
  5. В. А. Ливанов, А. А. Буханова, Б. А. Колачев, Водород в титане (Москва: Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии: 1962).
  6. А. С. Рогачев, А. С. Мукасьян, Горение для синтеза материалов: введение в структурную макрокинетику (Москва: Физматлит: 2012).
  7. V. I. Ratnikov, I. P. Borovinskaya, and V. K. Prokudina, Int. J. Self-Prop. High-Temp. Synth., 15, No. 2: 193 (2006).
  8. G. Stepura, V. Rosenband, and A. Gany, Proc. III Eur. Combustion Meeting ECM 2007 (Israel: 2007), p. 1.
  9. 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).
  10. 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
  11. О. М. Ивасишин, В. Т. Черепин, В. Н. Колесник, Н. М. Гуменяк, Приборы и техника эксперимента, № 3: 147 (2010).
  12. В. А. Гармата, А. Н. Петрунько, Н. В. Галицкий, Ю. Г. Олесов, Р. А. Сандлер, Титан (Москва: Металлургия: 1983).
  13. 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.
  14. O. M. Ivasishin, D. G. Savvakin, V. I. Bondarchuk, and M. M. Gumenyak, Key Engineering Mater., 520: 121 (2012). Crossref
  15. H. Liu, P. He, J. C. Feng, and J. Cao, Int. J. Hydrogen Energy, 34: 3018 (2009). Crossref
  16. А. А. Смирнов, Український фізичний журнал, 37, № 8: 1188 (1992).