Исследование миграции водорода в титане с использованием вихревого электромагнитного поля и ускоренных электронов в допороговой области

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Исследована миграция водорода в неоднородно насыщенном водородом техническом титане ВТ1-0 с использованием высокочастотного электромагнитного поля и пучка ускоренных электронов. Применение высокочастотного (50–1000 кГц) электромагнитного поля, генерирующего в материале вихревые токи, позволило наблюдать процесс миграции водорода у поверхности и в глубине образца. Для ускорения миграции водорода в объеме образца использовано облучение электронами с энергией 30–45 кэВ. Процесс миграции исследован в неоднородно насыщенном водородом образце технического титана с нанесенной на его поверхность методом магнетронного напыления пленкой нитрида титана. Плоские образцы ВТ1-0 градиентно насыщали водородом по методу Сивертса. Коэффициент диффузии водорода в титане определяли по изменению величины сигнала от датчика вихревого тока по глубине и вдоль образца, по мере миграции водорода в образце. Получены значения коэффициентов диффузии водорода вдоль поверхности и в глубине образца в равновесных условиях и при стимуляции пучком ускоренных электронов.

Об авторах

Ю. И. Тюрин

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: tyurin@tpu.ru
Россия, Томск

В. В. Ларионов

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Email: tyurin@tpu.ru
Россия, Томск

Список литературы

  1. Hydrogen in Metals. / Ed. Alefeld G., Volkl J. Berlin; Heidelberg; New York: Springer-Verlag, 1978. 427 p.
  2. Elias R.J., Corso H., Gervasioni J.L. // Intern. J. Hydrogen Energy. 2002. V. 27. P.91. https://www.doi.org/10.1016/S0360-3199(01)00082-9
  3. Evard E.A., Gabis I.E, Voyt A.P. // J. Alloys Compd. 2005. V. 404–406. № 8. Р. 335. https://www.doi.org/10.1016/j.jallcom.2005.05.001
  4. Scholz J., Zuchner H., Paulus H., Muller K-H. // J. Alloys Compd. 1997. V. 253–254. № 5. Р. 459. https://www.doi.org/10.1016/S0925-8388(96)03000-9
  5. Tyurin Yu.I., Chernov I.P. // Intern. J. Hydrogen Energy. 2002. V. 27. № 7–8. Р. 829. https://www.doi.org/10.1016/S0360-3199(01)00153-7
  6. Popov V.V., Basteev A.V., Solovey V.V., Prognimak A.M. // Intern. J. Hydrogen Energy. 1996. V. 21. № 4. Р. 259. https://www.doi.org/10.1016/0360-3199(95)00096-8
  7. Prognimak A.M. // J. Hydrogen Energy. 1995. V. 20. № 6. P. 449. https://www.doi.org/10.1016/0360-3199(94)00055-5
  8. Ikeya M., Miki T., Touge M. // Nature. 1981. V. 292. P. 613. https://www.doi.org/10.1038/292613a0
  9. Wang W.-E. // J. Alloy Compd. 1996. V. 238. № 1–2. P. 6. https://www.doi.org/10.1016/0925-8388(96)02264-5
  10. Нечаев Ю.С. // УФН. 2008. Т. 178. № 7. С. 709. https://www.doi.org/10.3367/UFNr.0178.200807b.0709
  11. Овчинников В.В. // УФН. 2008. Т. 178. № 9. С. 991. https://www.doi.org/10.3367/UFNr.0178.200809f.0991
  12. Кудияров В.Н., Лидер А.М., Пушилина Н.С., Тимченко Н.А. // ЖТФ. 2014. Т. 84. № 9. С. 117.
  13. Chernov I.P., Rusetsky A.S., Krasnov D.N., Larionov V.V., Sigfusson T.I., Tyurin Yu.I. // J. Eng. Thermophys. 2011. V. 20. № 4. Р. 360. https://www.doi.org/10.1134/S1810232811040059
  14. Hizhnyakov V., Haas M., Shelkan A., Klopov M. // Physica Scripta. 2014. V. 89. № 4. P. 044003. https://www.doi.org/10.1088/0031-8949/89/04/044003
  15. Dubinko V.I., Dovbnya A.N., Kushnir V.A., Khodak I.V., Lebedev V.P., Krylovskiy V.S., Lebedev S.V., Klepikov V.F., Ostapchuk P.N. // Phys. Solid State. 2012. V. 54. № 12. P. 2314.
  16. Dubinko V. I., Dubinko A. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2013. V. 303. P. 133. https://www.doi.org/10.1016/j.nimb.2012.10.014
  17. Kashkarov E.B., Nikitenkov N.N., Tyurin Yu.I. // IOP. Conf. Series: Mater. Sci. Engineer. 2015. V. 81. P. 012017. https://www.doi.org/10.1088/1757-899X/81/1/012017
  18. Dobmann G., Altpeter I., Kopp M. // Rus. J. Nondestructive Testing. 2006. V. 42. № 4. P. 272. https://www.doi.org/10.1134/S1061830906040085
  19. Wolter B., Gabi Y., Conrad C. // Appl. Sci. 2019. V. 9. P. 1068. https://www.doi.org/10.3390/app9061068
  20. Xu Sh., Larionov V.V., Soldatov A.I., Chang J. // IEEE Trans. Instrum. Measurement. 2021. V. 70. P. 1001408. https://www.doi.org/10.1109/TIM.2020.3017899
  21. Larionov V.V., Xu Sh., Shi K., Kroning M.X. // Adv. Mater. Res. 2015. V. 1084. P. 21. https://www.doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.1084.21
  22. Куксин А.Ю., Рохманенков А.С., Стегайлов В.В. // ФТТ. 2013. Т. 55. № 2. С. 326. https://www.doi.org/10.1134/S1063783413020182
  23. Ильин А.А., Колачев Б.А., Полькин И.С. Титановые сплавы. Состав, структура, свойства. Москва: Изд-во ВИЛС – МАТИ, 2009. 520 с.
  24. Ильин А.А., Колачев Б.А., Носов В.К., Мамонов А.М. Водородная технология титановых сплавов. Москва: Изд-во МИСиС, 2002. 392 с.
  25. Fukai Y. The Metal-Hydrogen System: Basic Bulk Properties. N.Y.: Springer 2009. 507 p.
  26. Rokhmanenkov A.S., Kuksin A.Yu., Yanilkin A.V. // Физика металлов и металловедение. 2017. Т. 118. № 1. С. 31. https://www.doi.org/10.7868/S0015323016100090
  27. Liu S., Wang Y.-G. // Chinese J. Nonferrous Metals. 2015. № 11. P. 3100.
  28. Wipf H. // Phys. Scr. 2001. V. 2001. № 1. P. 43. https://www.doi.org/10.1238/Physica.Topical.094a00043
  29. Takeda M., Kurisu H., Yamamoto S., Nakagawa H., Ishizawa K. // Appl. Surf. Sci. 2011. V. 258. № 4. P. 1405. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2011.09.092
  30. Hofman M.S., Wang D.Z., Yang Y., Koel B.E. // Surf. Sci. Rep. 2018. V. 73. № 4. P. 153. https://doi.org/10.1016/j.surfrep.2018.06.001
  31. Барашева Т.В., Анисимова И.А., Гуськова Е.И., Ермолова М.И. // Металловедение и термическая обработка металлов. 1978. № 4. С. 75.
  32. Святкин Л.А., Чернов И.П. Диффузионные барьеры для атома водорода в альфа-титане: расчеты из первых принципов // Тезисы докл. ХLVIII Междунар. Тулиновской конф. по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами / Ред. Пана- сюк М.И. М.: Университетская книга, 2018. С. 92.
  33. Tyurin, Y.I., Nikitenkov, N.N., Sypchenko, V.S., Hongru Z., Syaole M. // Int. J. Hydrogen Energy. 2021. V. 46. № 37. P. 19523. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.03.099
  34. Взаимодействие водорода с металлами // Ред. Захарова А.П. М.: Наука, 1987. 296 c.
  35. Гельд П.В., Рябов Р.А., Кодес Е.С. // Водород и несовершенства структуры металла. Москва: Металлургия, 1979. С. 85.
  36. Гапонцев А.В., Кондратьев В.В. // УФН. 2003. Т. 173. № 10. С. 1107. https://doi.org/10.3367/UFNr.0173.200310c.1107
  37. Коbeleva S.P. // Industrial Laboratory. 2007. V. 73. № 1. P. 60. http://dx.doi.org/10.17073/1609-3577-2016-3-210-216
  38. Pushilina N.S., Lider A.M., Kudiiarov V.N., Cher- nov I.P., Ivanova S.V. // J. Nucl. Mater. 2015. V. 456. P. 311. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2014.10.006
  39. Yin W., Peyton A.J. // Independent Nondestructive Testing Evaluation Int. 2007. V. 40. Iss. 1. P. 43. https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2006.07.009
  40. Soldatov A.I., Soldatov A.A., Sorokin P. V., Loginov E.L., Abouellail A.A., Kozhemyak O.A., Bortalevich S.I. An auger spectrometer control system. // Proc. 2016 Intern. Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON). 2016. P. 1. https://doi.org/10.1109/SIBCON.2016.7491868
  41. Abouellail A.A., Obach I.I., Soldatov A.A., Sorokin P.V., Soldatov A.I. // Mater. Sci. Forum. 2018. V. 938. № P. 104. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.938.112
  42. Tyurin Y.I., Larionov V.V. // Metal Sci. Heat Treatment. 2018. V. 60. № 5–6. Р. 403. https://doi.org/10.1007/s11041-018-0291-5
  43. Тюрин Ю.И., Никитенков Н.Н., Ларионов В.В. // ЖФХ. 2011. Т. 85. № 6. С. 1148. https://doi.org/10.1134/S0036024411060318
  44. Сюй Ш., Ларионов В.В. // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2019. № 2. C. 33.
  45. Belkhiria S., Briki C., Dhao M.H., Sdiri N., Jemni A., Askri F., Nasrallah S.B. // Int. J. Hydrogen Energy. 2017. V. 42. № 26. P. 16645. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.04.295
  46. Sanz-Moral L.M., Navarrete A., Sturm G., Link G., Rueda M., Stefanidis G., Martín A. // J. Power Sources. 2017. V. 353. № 6. P. 131. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2017.03.110

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».