Author: Мария

Специализация: 010700/04 Физика полупроводников. Микроэлектроника
Программа: 31 Физика полупроводников и диэлектриков
Руководитель программы: проф. П.П. Коноров
Кафедра электроники твердого тела
Научный руководитель: доц. Е.А. Денисов
Рецензент: проф. А.П. Барабан

Определение параметров проницаемости сплава на основе ниобия, предназначенного для диффузионной очистки водорода
Столбова Мария Владимировна
 
Способ извлечения высокочистого водорода из газовых смесей с помощью диффузии через металлические мембраны является перспективным и производительным. В настоящее время при изготовлении мембран используются сплавы на основе Pd, однако, высокая стоимость палладия является серьезным препятствием для их широкомасштабного применения. Активно ведутся работы по разработке новых эффективных сплавов, которые преследуют цели увеличения производительности мембранных элементов, значительного снижения стоимости сплава, повышения срока службы. Анализ литературы показывает, что этим требованиям могут удовлетворять сплавы на основе металлов VB группы (V, Nb, Ta), обладающие, как и Pd, высокой водородопроницаемостью. Негативное же воздействие образования гидридов этих элементов должно подавляться добавками других металлов.
Нами была исследована водородопроницаемость сплава Nb-TiNi (Nb_69Ti_15Ni_16, масс.%) в режиме прорыва. На входную сторону мембраны подавался очищенный водород под давлением; регистрировалось изменение во времени потока газа, проходящего через образец. В течение эксперимента давление водорода на входе поддерживали постоянным, на выходе мембраны диффузант непрерывно откачивали. 
Для оценки параметров водородопроницаемости была применена модель диффузии водорода в твердом теле, содержащем дефекты (ловушки) неограниченной емкости, взаимодействующие с диффундирующим веществом. 
Предложенная модель хорошо аппроксимирует экспериментальные данные, однако, рассчитанные по ней параметры водородопроницаемости сплава Nb-TiNi оказались ниже, чем данные по аналогичным сплавам, приводимые в литературе.

Список публикаций
1. М.В. Столбова, Е.А. Денисов. Влияние модификации поверхности на уровень наводораживания циркониевого сплава при его взаимодействии с пароводяной средой// Сборник тезисов докладов Четвертой Международной конференции и Шестой Международной школы молодых ученых и специалистов IHISM’10, Воронеж, 05-10 июля 2010г., стр. 125-126.