Структура, фазовий склад та водневосорбційні властивості гетерофазних стопів системи Ti–Zr–Mn–V, леґованих Гольмієм

В. А. Дехтяренко, Т. В. Прядко, Д. Г. Саввакін, В. І. Бондарчук

Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

Отримано: 04.05.2022; остаточний варіант - 19.05.2022. Завантажити: PDF

Досліджено вплив леґування РЗМ (Гольмій) на фазовий склад, мікроструктуру та водневосорбційні властивості гетерофазних стопів системи Ti–Zr–Mn–V зі структурою фази Лавеса та ОЦК-твердого розчину. Встановлено, що введений в стоп Гольмій, практично не розчиняється у вихідних фазах, а з’єднавшись з Оксиґеном, утворює нову фазу, оксид Гольмію. Утворені кристали оксиду Гольмію розміщуються виключно по поверхні кристалів інтерметаліду. Визначено, що утворення нової фази приводить до зміни структури стопів від евтектичної до гетерофазної, зі збільшенням площі поверхні зерен співіснуючих фаз на порядок. Показано, що присутність у фазовому складі стопу кристалів оксиду Гольмію приводить до погіршення процесів поглинання та виділення Гідроґену, а також до пониження водневої місткости стопу.

Ключові слова: фаза Лавеса, ОЦК-твердий розчин, гетерофазні стопи, мікроструктура, фазовий склад, гідрування.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v44/i07/0913.html

PACS: 61.66.Dk, 61.72.Yx, 64.75.-g, 68.43.Mn, 82.30.Rs, 82.80.-d


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. M. B. Ley, L. H. Jepsen, Y. S. Lee, Y. W. Cho, J. Bellosta von Colbe, M. M. Dornheim, M. Rokni, J. O. Jensen, M. Sloth, Y. Filinchuk, J. E. Jørgensen, F. Besenbacher, and T. R. Jensen, Mater. Today, 17: 122 (2014). Crossref
  2. M. V. Lototskyy, Int. J. Hydrogen Energy, 41: 2739 (2016). Crossref
  3. D. Parra, M. Gillott, and G. S. Walker, Int. J. Hydrogen Energy, 41: 5215 (2016). Crossref
  4. K. T. Mollera, T. R. Jensena, E. Akiba, and H.-W. Li, Prog. Nat. Sci.: Mat. Int., 27: 34 (2017). Crossref
  5. J. Bellosta von Colbe, J.-R. Ares, J. Barale, M. Baricco, C. Buckley, G. Capurso, N. Gallandat, D. M. Grant, M. N. Guzik, I. Jacob, E. H. Jensen, T. Jensen, J. Jepsen, T. Klassen, M. V. Lototskyy, K. Manickam, A. Montone, J. Puszkiel, S. Sartori, D. A. Sheppard, A. Stuart, G. Walker, C. J. Webb, H. Yang, V. Yartys, A. Züttel, and M. Dornheim, Int. J. Hydrogen Energy, 44: 7780 (2019). Crossref
  6. J. G. Park, H. Y. Jang, S. C. Han, P. S. Lee, and J. Y. Lee, Mat. Sci. Eng. A, 329–331: 351 (2002). Crossref
  7. E. I. Gkanas, M. Khzouz, G. Panagakos, T. Statheros, G. Mihalakakou, G. I. Siasos, G. Skodras, and S. S. Makridis, Energy, 142: 518 (2018). Crossref
  8. M. Lototskyy, I. Tolj, Y. Klochko, M. W. Davids, D. Swanepoel, and V. Linkov, Int. J. Hydrogen Energy, 45: 7958 (2020). Crossref
  9. T. R. Somo, M. W. Davids, M. V. Lototskyy, M. J. Hato, and K. D. Modibane, Materials, 14: 1833 (2021). Crossref
  10. V. A. Dekhtyarenko, D. G. Savvakin, V. I. Bondarchuk, V. M. Shyvanyuk, T. V. Pryadko, and O. O. Stasiuk, Prog. Phys. Met., 22: 307 (2021). Crossref
  11. J. L. Bobet and T. B. Darriet, Int. J. Hydrogen Energy, 25: 767 (2000). Crossref
  12. S. Samboshi, N. Masahashi, and S. Hanada, Acta Mater., 49: 927 (2001). Crossref
  13. S. Samboshi, N. Masahashi, and S. Hanada, J. Alloys Compds., 352: 210 (2003). Crossref
  14. X. Y. Song, Y. Chen, Z. Zhang, Y. Q. Lei, X. B. Zhang, and Q. D. Wang, Int. J. Hydrogen Energy, 25: 649 (2000). Crossref
  15. N. Bouaziz, M. Bouzid, and A. B. Lamine, Int. J. Hydrogen Energy, 43: 1615 (2018). Crossref
  16. T. Huang, Z. Wu, G. Sun, and N. Xu, Intermetallics, 15: 593 (2007). Crossref
  17. P. Liu, X. Xie, L. Xu, X. Li, and T. Liu, Prog. Nat. Sci.: Mat. Int., 27: 652 (2017). Crossref
  18. N. N. Greenwood and A. Earnshaw, Chemistry of the Elements (Oxford: Butterworth Heinemann: 1997).
  19. Z. Yao, L. Liu, X. Xiao, C. Wang, L. Jiang, and L. Chen, J. Alloys Compds., 731: 524 (2018). Crossref
  20. V. G. Ivanchenko, V. A. Dekhtyarenko, and T. V. Pryadko, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 37, No. 4: 521 (2015). Crossref
  21. T. V. Pryadko, V. A. Dekhtyarenko, K. M. Khranovs’ka, and H. S. Mohyl’nyi, Mater. Sci., 55: 854 (2020). Crossref
  22. I. Jacob, A. Stern, A. Moran, D. Shaltiel, and D. Davidov, J. Less-Common Met., 73: 369 (1980). Crossref
  23. H. Taizhong, W. Zhu, Y. Xuebin, C. Jinzhou, X. Baojia, H. Tiesheng, and X. Naixin, Intermetallics, 12: 91 (2004). Crossref
  24. J. A. Murshidi, M. Paskevicius, D. A. Sheppard, and C. E. Buckley, Int. J. Hydrogen Energy, 36: 7587 (2011). Crossref
  25. K. Young, T. Ouchi, J. Nei, and T. Meng, J. Power Sources, 281: 164 (2015). Crossref
  26. S. Khajavi, M. Rajabi, and J. Huot, J. Alloys Compds., 767: 432 (2018). Crossref
  27. V. G. Ivanchenko, V. A. Dekhtyarenko, T. V. Pryadko, and V. I. Nichiporenko, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 36, No. 6: 803 (2014) (in Russian).
  28. V. A. Dekhtyarenko, T. V. Pryadko, D. G. Savvakin, and T. A. Kosorukova, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 41, No. 11: 1455 (2019) (in Russian). Crossref
  29. G. F. Kobzenko and A. A. Shkola, Mater. Diagnos., 56: 41 (1990) (in Russian).
  30. J. R. Johnson, J. Less-Common Met., 73: 345 (1980). Crossref
  31. J. Bodega, J. F. Fernández, F. Leardini, J. R. Ares, and C. Sánchez, J. Phys. Chem. Solids, 72: 1334 (2011). Crossref
  32. V. G. Ivanchenko, V. A. Dekhtyarenko, T. V. Pryadko, D. G. Savvakin, and I. K. Evlash, Mater. Sci., 51: 492 (2016). Crossref
  33. V. A. Dekhtyarenko, T. V. Pryadko, D. G. Savvakin, V. I. Bondarchuk, and G. S. Mogylnyy, Int. J. Hydrogen Energy, 46: 8040 (2021). Crossref
  34. J. G. Niu and W. T. Geng, Acta Mater., 81: 194 (2014). Crossref