Особливості утворення ґрадієнтного стопу паладію з воднем

О. М. Любименко, О. А. Штепа

Донецький національний технічний університет, пл. Шибанкова, 2, 85300 Покровськ, Україна

Отримано: 16.02.2021; остаточний варіант - 15.09.2021. Завантажити: PDF

У роботі проведено дослідження та аналіз відеозапису експерименту з вимірювання стріли вигину консольно закріпленої пластини з паладію, з однієї сторони електролітично покритої міддю. Експерименти проводилися у воднево-вакуумній установці за температури 280°С, за зміни тиску в робочій камері установки та підвищення концентрації водню в паладії на $\Delta n$ = 0,0053 = const. Експериментально зафіксовано, що вигин паладієвої пластини у випадку додаткового насичення воднем за 280°С складається з етапу досягнення максимального вигину, який утримується декілька секунд, а потім розпочинається перебіг наступного тривалішого етапу розпрямлення пластини з досягненням майже початкового її стану. Вперше експериментально показано, що за 280°С максимальні вигини пластини з ростом концентрації водню в паладії на однакову величину кожного наступного напуску зменшуються, кінетика перебігу процесу розпрямлення однакова та вигини пластини є оборотними. Обговорено фізичні причини і зроблено припущення, що особлива фізична природа формування в перші секунди максимального вигину пластини обумовлена формуванням тимчасового ґрадієнтного стопу $\alpha$-PdH$_n$ з певною товщиною, який має інші значення модуля Юнга, відмінні від чистого паладію. Вперше встановлено, що за $T$ = 280°С товщина шару без водню у паладієвій пластини під час формування ґрадієнтного стопу $\alpha$-PdH$_n$ залежить від вмісту водню в паладії та зменшення величини цієї товщини відбувається саме в області ідеальних та псевдоідеальних твердих розчинів водню в паладії.

Ключові слова: водень, паладій, ґрадієнтний стоп $\alpha$-PdH$_n$, вигин, концентрація, дифузія.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v43/i12/1639.html

PACS:


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. Progress in Hydrogen Treatment of Materials (Ed. V. A. Goltsov) (Donetsk: Kassiopeya Ltd.: 2001), p. 543.
  2. V. A. Goltsov, Progress in Hydrogen Treatment of Materials (Ed. V. A. Goltsov) (Donetsk: Kassiopeya Ltd.: 2001), p. 3.
  3. А. А. Ильин, Б. А. Колачев, В. К. Носов, А. М. Мамонов, Водородная технология титановых сплавов (Ред. А. А. Ильин) (Москва: МИСиС: 2002).
  4. M. Okada, A. Kamegawa, J. Nakahigashi, A. Yamaguchi, A. Fujita, and M. Yamauchi, Mater. Sci. and Eng., 173, No. 1–3: 253 (2010). Crossref
  5. Ж. Л. Глухова, В. А. Гольцов, Т. А. Щеголева, Е. Н. Любименко, Металлофиз. новейшие технол., 31, № 3: 333 (2009).
  6. В. А. Гольцов, Е. Н. Любименко, Ж. Л. Глухова, Фізико-хімічна механіка матеріалів, 45, № 5: 55 (2009). Crossref
  7. М. В. Гольцова, Е. Н. Любименко, Г. Н. Толмачева, Г. И. Жиров, Металлофиз. новейшие технол., 37, № 8: 1135 (2015). Crossref
  8. Е. Н. Любименко, Фізико-хімічна механіка матеріалів, 48, № 1: 83 (2012). Crossref
  9. А. И. Райченко, Математическая теория диффузии в приложениях (Киев: Наукова думка: 1981).
  10. E. Э. Вике, Х. Бродовский, Водород в металлах (Ред. Г. Алефельд, И. Фёлькль) (Москва: Мир: 1981), т. 2, с. 91.
  11. E. P. Feldman, E. N. Lyubimenko, and K. V. Gumennyk, J. Applied Physics, 127, No. 24: 245104 (2020). Crossref
  12. М. В. Гольцова, Е. Н. Любименко, Физ. мет. металловед., 113, № 11: 1173 (2012).