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 Доступ платный или 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