ИЗУЧЕНИЕ ПРИЧИН АГРЕГАЦИИ ПРИМЕСНЫХ АТОМОВ ВОДОРОДА В МЕТАЛЛАХ В МОЛЕКУЛЯРНО-ДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ
| Jazyk: | ruština |
|---|---|
| Rok vydání: | 2018 |
| Předmět: | |
| DOI: | 10.25712/astu.1811-1416.2018.03.009 |
| Popis: | Методом молекулярной динамики в работе проведено моделирование диффузии водорода в Pd и Ni с использованием пяти различных потенциалов, описывающих взаимодействие атомов водорода друг с другом в металлах. Концентрация водорода задавалась достаточно высокой (50%), чтобы атомы водорода активно взаимодействовали друг с другом в процессе миграции. При использовании некоторых из рассматриваемых потенциалов атомы водорода образовывали агрегаты, включающие от нескольких десятков до нескольких сотен атомов водорода. Было выяснено, что чем глубже энергетическая яма потенциала связи Н-Н, т.е. чем выше энергия связи двух атомов водорода друг с другом, тем больший размер имеют агрегаты атомов водорода. Только при использовании потенциала, не имеющего энергетической ямы, атомы водорода не образовывали агрегаты. В литературе нет упоминания об образовании в реальных металлах агрегатов примесных атомов водорода (они бы, например, существенно влияли на диффузию водорода в металлах при высоких его концентрациях). В связи с этим было сделано заключение о некорректности потенциалов, имеющих сравнительно большую яму. Наиболее адекватный потенциал, с нашей точки зрения, является тот, согласно которому атомы водорода в металлической матрице отталкиваются друг от друга. Кроме этого, мы повторили предыдущее наше исследование, посвященное взаимодействию высокой концентрации водорода (10%) с нанокристаллическими Pd и Ni, использовав другой потенциал для связи Н-Н, выбранный после сравнения пяти разных потенциалов в первой части настоящей работы. В процессе молекулярно-динамического моделирования атомы водорода диффундировали со свободной поверхности в палладий или никель. При этом визуально практически никакого задерживания и сегрегации водорода при температурах 500-700 К на границах зерен замечено не было. Тем не менее, энергия связи водорода с границами зерен положительная, что дает основание полагать, что сегрегация водорода на границах все же должна иметь место, но при меньших температурах, чем те, которые рассматривались в настоящей работе, в противном случае водород легко покидает такие «ловушки». №3 (2018) |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|