Гидридные фазы на основе высокоэнтропийных сплавов TiZrNbTa(Mo1–xVx), 0 < x < 1

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Выполнен синтез гидридных фаз на основе серии высокоэнтропийных сплавов TiZrNbTa(Mo1–xVx), где x = 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 и 1.0 с объемно-центрированной кубической решеткой. С использованием метода рентгеновской дифракции установлено, что кубическая решетка сплава при реакции гидридообразования сначала трансформируется в тетрагональную и затем в кубическую гранецентрированную. При этом с увеличением содержания ванадия в образцах возрастает доля фазы с кубической решеткой и повышается содержание водорода.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. А. Лушников

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: lushnikov@hydride.chem.msu.ru
Россия, Ленинские горы, 1, Москва, 119991

Т. В. Филиппова

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: lushnikov@hydride.chem.msu.ru
Россия, Ленинские горы, 1, Москва, 119991

С. В. Митрохин

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: lushnikov@hydride.chem.msu.ru
Россия, Ленинские горы, 1, Москва, 119991

Список литературы

  1. Miracle D.B., Senkov O.N. A Critical Review of High Entropy Alloys and Related Concepts // Acta Mater. 2017. V. 122. P. 448–511. https:// doi.org/10.1016/j.actamat.2016.08.081
  2. Xu Z.Q., Ma Z.L., Wang M., Chen Y.W., Tan Y.D., Cheng X.W. Design of Novel Low-Density Refractory High Entropy Alloys for High-Temperature Applications // Mater. Sci. Eng. A. 2019. V. 755. № 7. P. 925–931. https:// doi.org/10.1016/j.msea.2019.03.054
  3. Rempel A.A., Gel’chinskii B.R. High-Entropy Alloys: Preparation, Properties and Practical Application // Izv. Ferrous Metallurgy. 2020. V. 63. № 3–4. P. 248–253. https:// doi.org/10.17073/0368-0797-2020-3-4-248-253
  4. Kunce I., Polanski M., Bystrzycki J. Structure and Hydrogen Storage Properties of a High Entropy ZrTiVCrFeNi Alloy Synthesized Using Laser Engineered Net Shaping (LENS) // Int. J. Hydrogen Energy. 2013. V. 38. № 27. P. 12180–12189. https:// doi.org/10.1016/j.ijhydene.2013.05.071
  5. Joo S.H., Okulov L.V., Kato H. Unusual Two-Step Dealloying Mechanism of Nanoporous TiVNbMoTa High-Entropy Alloys During Liquid Metal Dealloying // J. Mater. Technol. 2021. V. 14. P. 2945–2953. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2021.08.100
  6. Juan C.C., Tsai M.H., Tsai C.W., Lin C.M., Wang W.R. et al. Enhanced Mechanism Properties of HfMoTaTiZr and HfMoNbTaTiZr Refractory High-Entropy Alloys // Intermetallics. 2015. V. 62. P. 76–83. https://doi.org/10.1016/j.intermet.2015.03.013
  7. Zeng Q., Wang F., Li Z., Rong M., Wang J., Wang Z. Influence of Zr Addition on the Microstructure and Hydrogenation Kinetics of Ti50−xV25Cr25Zrx (x = 0, 5, 7, and 9) Alloys // Materials. 2024. V. 17. P. 1366–1379. https://doi.org/ 10.3390/ma17061366
  8. Zlotea C., Sow M.A., Ek G., Couzinié J-P., Perrière L., Guillot I., Bourgon J., Møller K.T., Jensen T.R., Akiba E., Sahlberg M. Hydrogen Sorption in TiZrNbHfTa High Entropy Alloy // J. Alloys Compd. 2019. V. 775. P. 667–674. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.10.108
  9. Nyga M., Ek G., Karlsson D., Sahlberg M., Sørby M., Hauback B. Hydrogen Storage in High-Entropy Alloys with Varying Degree of Local Lattice Strain // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 44. P. 29140–29149. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.03.223
  10. Somenkov V.A. Structure of Hydrides // Ber Bunsen Cesel. Phys. Chem.1972. V. 76. P. 724–728. https//doi.org/10.1524/zpch.1979.117.117.125
  11. Соменков В.А., Иродова А.В., Шильштейн С.Ш. Объемные изменения при растворении водорода в переходных металлах // Физика металлов и металловедение. 1988. Т. 65. № 1. С. 132–136.
  12. Соменков В.А., Шильштейн С.Ш. Изменение объема при растворении водорода в переходных металлах и интерметаллических соединениях // Физика металлов и металловедение. 1998. Т. 86. № 3. С. 114–122.
  13. Westlake D.G., Mueller M.H., Knott H.W. Structural Transitions at Low Temperatures in Vanadium Deuterides // J. Appl. Crystallogr. 1973. V. 6. P. 206–216. https://doi.org/10.1107/S0021889873008496
  14. Yakel H.L. Thermocrystallography of Higher Hydrides of Titanium and Zirconium // Acta Crystallogr. 1958. V. 11. P. 46–51. https://doi.org/ 10.1107/s0567740875006267
  15. Müller H., Weymann K., Investigation of the Ternary Systems Nb-V-H and Ta-V-H // J. Less-Common Met. 1986. V. 119. P. 115–126. https://doi.org/10.101016/0022-5088 (86)90201-8

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Рентгенограммы образцов ВЭС: а – TiZrNbTaMo, б – TiZrNbTa(Mo0.8V0.2), в – TiZrNbTa(Mo0.6V0.4), г – TiZrNbTa(Mo0.4V0.6), д – TiZrNbTa(Mo0.2V0.8), е – TiZrNbTaV, обработанные по методу Ритвельда (показаны экспериментальный (точки) и расчетный (верхняя линия) профили, разность между ними (нижняя линия), штрихи соответствуют брэгговским позициям).

Скачать (567KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Рентгенограммы гидридных фаз на основе ВЭС: а – TiZrNbTaMo (1.8 Н/М), б – TiZrNbTa(Mo0.8V0.2) (2.2 Н/М), в – TiZrNbTa(Mo0.6V0.4) (2.4 Н/М), г – TiZrNbTa(Mo0.4V0.6) (2.7 Н/М), д – TiZrNbTa(Mo0.2V0.8) (2.8 Н/М), е – TiZrNbTaV (2.9 Н/М), обработанные по методу Ритвельда (показаны экспериментальный (точки) и расчетный (верхняя линия) профили, разность между ними (нижняя линия), штрихи соответствуют брэгговским позициям).

Скачать (523KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Трансформация кристаллической решетки изученных сплавов при реакции гидридообразования: структура ОЦК-решетки исходного сплава (а), гидрида с тетрагональной решеткой (б) и гидрида с ГЦК-решеткой (в); выделены тетраэдрические позиции 12d (а), 4d (б) и 8c (в), которые заселяют атомы водорода; позиционные параметры водорода взяты из данных [12–14].

Скачать (71KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024