Модуль упругости и нанотвёрдость ненаклёпанного гидрида палладия

Abstract

Методикой наноиндентирования с помощью прибора Nano Indenter G200 исследованы модуль упругости и нанотвёрдость палладия в исходном состоянии поставки, отожжённого палладия и палладия, насыщенного водородом до состава ненаклёпанного β-гидрида. Насыщение водородом выполняли в оригинальной водородо-вакуумной установке ВВУ-3 «в обход» купола двухфазного состояния, то есть таким образом, чтобы не допустить распада твёрдого раствора водорода в палладии. Установили, что нанотвёрдость ненаклёпанного β-гидрида палладия на 30% меньше, чем таковая для отожжённого палладия и составляет 0,842 ГПа. Существует тенденция к понижению модуля упругости палладия, насыщенного водородом «в обход» купола двухфазной области, в сравнении с отожжённым палладием. Дополнительные рентгенографические исследования позволили сделать вывод, что различия в значениях модулей упругости образцов β-PdHx, испытанных через 12 и 36 часов выдержки на воздухе, объясняются процессами перераспределения водорода в образцах, но не процессами дегазации водорода из них.

Методикою наноіндентування за допомогою приладу Nano Indenter G200 досліджено модуль пружности і нанотвердість паладію в первинному стані поставки, відпаленого паладію і паладію, насиченого воднем до складу ненаклепаного β-гідриду. Насичення воднем виконували в ориґінальній воднево-вакуумній установці ВВУ-3 «в обхід» бані двофазного стану, тобто таким чином, щоб не допустити розпаду твердого розчину водню в паладії. Встановили, що нанотвердість ненаклепаного β-гідриду паладію на 30% менша, ніж така для відпаленого паладію, і становить 0,842 ГПа. Є тенденція до зниження модуля пружности паладію, насиченого воднем «в обхід» бані двофазної области, в порівнянні з відпаленим паладієм. Додаткові рентґенографічні дослідження уможливили зробити висновок, що відмінності в значеннях модулів пружности зразків β-PdHx, випробуваних через 12 і 36 годин витримки на повітрі, пояснюються процесами перерозподілу водню в зразках, але не процесами дегазації водню з них.

Using a nanoindentation technique with Nano Indenter G200 equipment, nanohardness and elastic modulus of cold-hardened palladium, annealed one, and palladium saturated with hydrogen are investigated. Saturation with hydrogen is carried out in the original hydrogen—vacuum apparatus HVD-3, ‘bypassing’ the two-phase state cupola to prevent decomposition of the solid solution of hydrogen within the palladium. As found, the nanohardness of annealed low-defect β-palladium hydride is by 30% less than that of annealed palladium (0.842 GPa). There is a tendency to lowering the elastic modulus of palladium hydrogenated by the means of ‘bypassing’ the two-phase region cupola as compared to annealed palladium. Additional X-ray analysis results allow concluding that differences in values of elastic moduli of β-PdHx samples tested after 12 and 36 hours of in-air exposure can be explained by the process of rearrangement of hydrogen within the samples, not by hydrogen degassing.