Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время проблема взаимодействия водорода с металлами и сплавами становится все более актуальной в связи с использованием водорода во многих отраслях техники и возможным применением его в качестве перспективного топлива будущего.
Необычность взаимодействия палладия с водородом давно известна. Многие особенности различных свойств систем Pd-H обычно объясняют именно своеобразием взаимодействия айв фаз Pd-H. Между тем совсем недавно появились данные, свидельствую-щие о том, что и в отсутвие J}- фазы в сплавах Pd-Me-H происходят необычные явления, которые не могут быть объяснены без учета специфики взаимодействий H-D-Pd или H-D-Pd-Мэ (D-дефект). Поэтому нам представлялось целесообразным провести более обстоятельные исследования на таких сплавах на основе палладия, в которых при растворении водорода jj-фаза не возникает.
Цель работы. Пелью настоящей работы является выявление структурных изменений в твердых растворах Pd-Me при электролитическом наводороживании и в процессе последующей релаксации , установление их основных черт , выдвижение гипотез о природе впервые обнаруженных явлений.
Научная новизна и практическая ценность работы.
В результате проведенных в данной диссертационной работе экспериментальных исследований впервые установлено на примере Pd-W , что в сплавах Pd-Kfe , релаксируюших после насыщения Еодородом, происходят немонотонные или осциллирующие изменения дефектной структуры. Характер этих процессов различен в сплавах Pd-W разного состава . Для сплава Pd-W (7aT%W) обнаруженные явления состоят в - немонотонном изменении со временем ширин дифракционных максимумов, которые сужаются на начальном этапе вылеживания наводороженкого образца, а затем вновь расширяются. Для сплава Pd-W (11. 3 ar%W) на начальном этапе обнаруживается увеличение отношения интенсивности дифракционной линии (400) к (200), затем происходят квазипериодические изменения этой Ееличины, после чего обнаруживается резкое расширение, а затем сужение этих максимумов. Вслед за этим колебания сохраняются, ко перестают быть регулярными. Развиты модельные представления о
- 4 -природе обнаруженных явлений, учитывающие деформационное и химическое взаимодействие водорода с дефектами, палладием и вольфрамом, а также проведен анализ полученных данных на базе синергетического подхода. Показано, что колебания дефектной структуры в сплаве Pd -V (7ат% V) могут быть описаны аттрактором типа фокуса, в Pd-W (11.3 aT%V) -на начальнойстадии аттрактором типа предельного цикла, на поздних- состоянием динамического хаоса. Изменения поведения дефектной структуры при увеличении концентрации V соответствует бифуркации Хопфа, природа которой связана с изменением типа дефектной структуры. Основные положения, выносимые на защиту.
-
В дефектной структуре релаксирущих после возмущения наводораживанием сплавов Pd-W развиваются колебательные процессы, приводящие к экспериментально наблюдаемым немонотонным или осциллирующим изменениям ширины и интенсивности дифракционных максимумов.
-
Предложены модельные представления о природе обнаруженных колебательных процессов, которые учитывают химическое и деформационное взаимодействия водорода с палладием,различными типами дефектов и вольфрамом .
-
Обнаруженные явления могут быть рассмотрены на базе синергетического подхода. В этом случае автоколебательные процессы в сплаве Pd-W (7 ат % V) описьшаются аттрактором типа фокуса, а в сплаве Pd-W (11.3 ат % W ) характеризуются на ранних стадиях аттрактором типа предельного цикла, на более поздних- множественностью колебательных мод, переходящей в состояние динамического хаоса. Характер автоколебательных процессов зависит от концентрации W. приводя при увеличении содержания W к бифуркации Хопфа,
Структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка цитируемой литературы. Работа содержит 180 страниц текста,( Еключая рисунки , таблицы и список литературы.) _47 рисунков._13 таблиц . список литературы из 98 наименований. Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 5
- 5 -печатных работ.
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на 1-ом Международном семинаре "Металл-водород-92" (Донецк, 1992г.),на международной конференции "Водородное материаловедение и химия гидридов металлов" (Кацивели,Крым. 1993г.) .на Ломоносовских чтениях (МГУ,1994).