Page 58 - Zmist-n4-2015

вора, тем самым вовлекая последний в процесс гидрирования при комнатной
температуре.
Десорбцию продуктов гидрирования исследовали после вакуумирования ре-
–4
актора до давления ~2·10 МРа. Установили, что дегидрирование для всех спла-
вов начинается уже при комнатной температуре, однако в этих условиях удалили
только 4% от количества поглощенного водорода. Возобновить десорбцию уда-
лось при нагреве, а завершить - при достижении температуры 470°С. Сравнение
параметров кристаллических решеток исходных, гидрированных и дегидриро-
ванных сплавов свидетельствует об их практически 100% реверсивной емкости
(табл. 3).
Исследования влияния циклирования сорбция–десорбция–сорбция на кине-
тические и сорбционные свойства данной группы сплавов свидетельствуют, что
гидрирование при втором и последующих циклах начинается также при комнат-
ной температуре, но более низком давлении - 0,23 МРа, и с первых секунд кон-
–3
такта образца с водородсодержащей средой со средней скоростью 2¸4×10 mass.%/s.
Такое улучшение кинетических параметров отожженных сплавов связано с дис-
пергированием образца при первом цикле гидрирования, а также очисткой по-
верхности частиц продуктов гидрирования от оксидной пленки при выделении
водорода во время десорбции.
ВЫВОДЫ
Увеличивая реакционную поверхность для диссоциации молекул водорода
вследствие существенного роста размера зерна интерметаллида при отжиге гете-
рофазных сплавов, можно получить гидрид с высокой водородной емкостью при
комнатной температуре, невысоком давлении (0,6 МРа) и за относительно корот-
кое время. Существенное сокращение протяженности границ зерен после отжига
не влияет на сорбционную емкость гетерофазных сплавов, но вносит коррективы
в кинетические параметры гидрирования на первом этапе. После цикла сорбция–
десорбция размер исходного зерна интерметаллида уже не влияет на инкубаци-
онный период и скорость гидрирования, а основную роль играет площадь по-
верхности образовавшихся частиц и отсутствие оксидных пленок.
РЕЗЮМЕ. Методом Сівертса досліджено сорбційні властивості і кінетичні параметри
процесів гідрування і дегідрування відпалених евтектичних сплавів системи Ti–Zr–Mn–V.
Встановлено, що незалежно від структури та хімічного складу вихідних литих сплавів
термічна обробка призводить до коагуляції структурних складових евтектики і утворення
великих фазових агрегатів. Виявлено, що зі збільшенням реакційної поверхні для дисоціа-
ції молекул водню можна підвищити сорбційну ємність як кожної з фаз, так і сплавів за-
галом за кімнатної температури та невисокого тиску (0,6 МРа). При цьому твердий роз-
чин на основі титану абсорбує водень з кінетикою, яка подібна до кінетики сорбції водню
інтерметалідом, і при кімнатній температурі досягає високої водневої ємності.
SUMMARY. Sorption properties and kinetic parameters of the processes of hydrogenizing
and dehydrogenization of annealed Ti–Zr–Mn–V eutectic alloys are investigated by the Sieverts
method. It is established that irrespective of the structure and chemical composition of the initial
cast alloys, heat treatment leads to coagulation of the structural components of the eutectic and
the formation of large aggregates. It is shown that an increase in the reaction surface for the
dissociation of hydrogen molecules makes it possible to increase the sorption capacity both of
each of the phases and alloys in general at room temperature and low pressure (0.6 MPa). The
titanium-based solid solution absorbs hydrogen with kinetics similar to hydrogen sorption
kinetics of intermetallic and at ambient temperature reaches a high level of hydrogen capacity.

1. McAuliffe C. A. Hydrogen and energy. – London: Gulf Publishing Company, 1980. – Р. 147.
2. Легасов В. А., Пономарев-Степной Н. Н., Проценко А. Н. Атомно-водородная энерге-
тика (прогноз развития) // Атомно-водородная энергетика и технология. – М.: Наука,
1978. – 1. – С. 11–36.

57