Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2021, выпуск 2 » Статья стр. 222
<<<>>>
Пики термодесорбции водорода: моделирование и интерпретация
DOI: 10.21883/JTF.2021.02.50355.208-20
Переводная версия: 10.1134/S1063784221020250
РФФИ, междисциплинарные фундаментальные исследования, 18-29-19149 мк
Заика Ю.В.1, Костикова Е.К.1, Нечаев Ю.С.2
1Институт прикладных математических исследований Карельского научного центра РАН, Петрозаводск, Россия
2Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина, Москва, Россия
Email: zaika@krc.karelia.ru
Поступила в редакцию: 19 июня 2020 г.
В окончательной редакции: 20 августа 2020 г.
Принята к печати: 25 августа 2020 г.
Выставление онлайн: 11 октября 2020 г.
PDF версия
Проанализированы различные модели пиков термодесорбции водорода. Модель динамики усредненной по объему концентрации с континуальным параметром позволила учесть интегрально степень доминирования лимитирующих факторов диффузии и рекомбинации атомов в молекулы при десорбции. Предложен аналитический критерий симметричности пиков в контексте сравнения с методикой разложения составного спектра на сумму гауссианов. Предложены модификации метода Киссинджера для оценки энергии активации десорбции в экспериментах c несколькими скоростями нагрева материала и процедуры решения обратной задачи параметрической идентификации унимодального пика лишь по одной скорости нагрева. Проведен сравнительный анализ с диффузионной моделью с динамическими граничными условиями. Показано, что причиной локальных пиков может быть не только высвобождение водорода, захваченного в объеме с различными энергиями связи, но и динамика взаимодействия объемных и поверхностных процессов, изменение структуры поверхности в процессе нагрева. Оценены параметры термодесорбции дейтерия из изотропного графита ISO-880U. Ключевые слова: термодесорбция водорода, моделирование ТДС пиков, параметрическая идентификация.
  1. Взаимодействие водорода с металлами, под ред. А. П. Захарова. (Наука, М., 1987)
  2. Ю.С. Нечаев. УФН, 176 (6), 581 (2006)
  3. А.А. Писарев, И.В. Цветков, Е.Д. Маренков, С.С. Ярко. Проницаемость водорода через металлы (МИФИ, М., 2008)
  4. Изотопы водорода. Фундаментальные и прикладные исследования, под ред. А.А. Юхимчука. (РФЯЦ-ВНИИЭФ, Саров, 2009)
  5. Основы водородной энергетики, под ред. В.А. Мошникова, Е.И. Терукова. (ЛЭТИ, СПб., 2010)
  6. S. Vyazovkin, A.K. Burnham, J.M. Criado, L.A. Perez-Maqueda, C. Popescu, N. Sbirrazzuoli. Thermochim. Acta, 520, 1 (2011). DOI: 10.1016/j.tca.2011.03.034
  7. S. Vyazovkin, K. Chrissafis, M.L. Di Lorenzo, N. Koga, M. Pijolat, B. Roduit, N. Sbirrazzuoli, J.J. Sunol. Thermochim. Acta, 590, 1 (2014). DOI: 10.1016/j.tca.2014.05.036
  8. М.V. Lototskyy, R. Denys, N.N. Serge, I. Bessarabskaia, V.A. Yartys. Mater. Today: Proc., 5 (4, 2), 10440 (2018). DOI: 10.1016/j.matpr.2017.12.375
  9. F.G. Wei, M. Enomoto, K. Tsuzaki. Comput. Mater. Sci., 51, 322 (2012). DOI: 10.1016/j.commatsci.2011.07.009
  10. R. Silverstein, D. Eliezer, E. Tal-Gutelmacher. J. Alloys Compd., 747, 511 (2018). DOI: 10.1016/j.jallcom.2018.03.066
  11. Е.А. Денисов, Т.Н. Компаниец, А.А. Юхимчук, И.Е. Бойцов, И.Л. Малков. ЖТФ, 83 (6), 3 (2013). [E.A. Denisov, T.N. Kompaniets, A.A. Yukhimchuk, I.E. Boitsov, I.L. Malkov. Tech. Phys., 58 (6), 779 (2013). DOI: 10.1134/S1063784213060091]
  12. E.A. Hodille, L.B. Begrambekov, J.Y. Pascal, O. Saidi, J.-M. Layet, B. Pegourie, C. Grisolia. Int. J. Hydrogen Energy, 39, 20054 (2014). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2014.09.027
  13. L.B. Begrambekov, A. Evsin, A. Grunin, A. Gumarov, A.S. Kaplevsky, N. Kashapov, A. Luchkin, I. Vakhitov, I. Yanilkin, L.R. Tagirov. Int. J. Hydrogen Energy, 44, 17154 (2019). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2019.04.198
  14. F.J. Castro, G. Meyer. J. Alloys Compd., 330--332, 59 (2002). DOI: 10.1016/S0925-8388(01)01625-5
  15. E.A. Evard, I.E. Gabis, V.A. Yartys. Int. J. Hydrogen Energy, 35, 9060 (2010). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2010.05.092
  16. A. Rokhmanenkov, A. Yanilkin. Int. J. Hydrogen Energy, 44, 29132 (2019). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2019.03.237
  17. T.L. Murashkina, M.S. Syrtanov, R.S. Laptev, A.M. Lider. Int. J. Hydrogen Energy, 44, 6709 (2019). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2019.01.150
  18. N.I. Rodchenkova, Yu.V. Zaika. Int. J. Hydrogen Energy, 36 (1), 1239 (2011). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2010.06.121
  19. Yu.V. Zaika, E.K. Kostikova. Adv. Mater. Sci. Appl., 3 (3), 120 (2014). DOI: 10.5963/AMSA0303003
  20. Yu.V. Zaika, E.K. Kostikova. Int. J. Hydrogen Energy, 42 (1), 4005 (2017). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2016.10.104
  21. E. Legrand, A. Oudriss, C. Savall, J. Bouhattate, X. Feaugas. Int. J. Hydrogen Energy, 40 (6), 2871 (2015). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2014.12.069
  22. Yu.S. Nechaev, N.M. Alexandrova, N.A. Shurygina, A.O. Cheretaeva, E.K. Kostikova, A. Ochsner. J. Nucl. Mater. 535, 152162 (2020). DOI: 10.1016/j.jnucmat.2020.152162
  23. Yu.S. Nechaev, N.M. Alexandrova, O.S. Cheretaeva, V.L. Kuznetsov, A. Ochner, E.K. Kostikova, Yu.V. Zaika. Int. J. Hydrogen Energy, 45, 25030 (2020). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2020.06.242
  24. П. Шьюмон. Диффузия в твердых телах. (Металлургия, М., 1966) [Пер. с англ.: P.G. Shewmon. Diffusion in solids, (McGraw-Hill Book Company, Inc., NY--San Francisco--Toronto--London)]
  25. H. Atsumi, Y. Kondo. Fusion Eng. Des., 131, 49 (2018). DOI: 10.1016/j.fusengdes.2018.04
  26. H. Atsumi, Y. Takemura, T. Miyabe, T. Konishi, T. Tanabe, T. Shikama. J. Nucl. Mater. 442, S746 (2013). DOI: 10.1016/j.jnucmat.2013.03.041

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme