Залежність сорбції-десорбції гідрогену від структури аморфних та аморфно-кристалічних сплавів Fe_62,7Nd_33,7B_1,1Cu_1,5Ti_1,0

Chem. Met. Alloys 11 (2018) 85-91

https://doi.org/10.30970/cma11.0372

Григорій БРЕХАРЯ¹, Тетяна ПРЯДКО², Володимир ДЕХТЯРЕНКО²*, Василь ЛЯКІШЕВ¹, Наталія ЛЯШЕНКО³, Віра БОВДА⁴

¹ Відділ кристалізації, Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова Національної академії наук України, б-р Акад. Вернадського 36, 03142 Київ, Україна

² Лабораторія евтектичних сплавів, Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова Національної академії наук України, б-р Акад. Вернадського 36, 03142 Київ, Україна

³ Кафедра фізики конденсованого стану, металургійний факультет, Дніпровський державний технічний університет, вул. Дніпробудівська 2, 51918 Кам’янське, Дніпропетровська область, Україна

⁴ Інститут фізики твердого тіла, матеріалознавства та технологій НАН України, Національний науковий центр “Харківський фізико-технічний інститут”, вул. Академічна 1, 61108 Харків, Україна

* Контактна особа. Тел.: +380-44-4241220; e-mail: devova@i.ua

Тонкі плівки із сплаву Fe_62,7Nd_33,7B_1,1Cu_1,5Ti_1,0, перспективні для використання як постійні магніти з високими значеннями H_Сj та B_r, отримано гартуванням з розплаву в атмосфері гелію. Сорбційні властивості та кінетичні параметри процесів гідрування та дегідрування аморфних та аморфно-кристалічних сплавів досліджено методом Сівертса. Температуру початку інтенсивного поглинання гідрогену визначали за кінетичною залежністю T = f(t), p = f(t). Кількість поглиненого гідрогену m_H [г] та зміна швидкості гідрування v [г/с] у процесі насичення гідрогеном розраховано із зміни тиску при сталому об’ємі. Встановлено, що процес гідрування регулюється ступенем аморфності отриманих тонких плівок. Чим більш аморфний компонент, тим повільніше абсорбція гідрогену, і це відбувається при більш високих температурах. Встановлено, що при ~790±5 К аморфний компонент розкладається до рівноважних фаз Nd, Fe₁₄Nd₂B та Fe₄Nd_1,1B₄ в обох типах плівок і осаджений Nd бере участь у процесі гідрування при цій температурі. Співіснування двох фаз гідриду металу, що мають різні властивості, у частково гідрогенізованих плівках можливе, а їхнє об’ємне співвідношення може регулюватися відповідним підбором параметрів сорбційно-десорбційного процесу. Воднева крихкість зразків може бути використана для отримання мікроструктурованих плівок з розміром зерен 50-300 нм.

Рентгенівські дифрактограми гідрогенізованих (а, c) та дегідрогенізованих (b, d) плівок сплаву Fe_62,7Nd_33,7B_1,1Cu_1,5Ti_1,0 (а, b – 1-ий цикл, c, d – 2-ий цикл).

Ключові слова

Постійні магніти / Аморфно-кристалічний стан / Процес гідрування-дегідрування / Диспропорціонування / Гідридні фази