Растворимость водорода и других двухатомных газов в металлах при высоких давлениях

Abstract

Рассмотрено равновесие двухатомного газа с металлом-растворителем при произвольных давлениях газа. В конфигурационном приближении с учетом собственного объема растворенных атомов получена зависимость растворимости газа от его давления над металлом с ГЦК-решеткой. Показано, что немонотонная зависимость растворимости газа от его давления над металлом не может реализоваться, и что выполнение закона Сивертса в более широком диапазоне давлений, чем это следует из более простых теоретических моделей, связано с частичной компенсацией вкладов, обусловленных неидеальностью газа и изменением объема металла при растворении газа.

In this paper, a theory of the equilibrium of two-atomic gas with metal-solvent at arbitrary gas pressures is considered. The dependence of gas solubility on gas pressure over the fcc metal is obtained within configuration approximation with allowance for volume occupied by dissolved gas atoms. It is shown that nonmonotonic dependence of gas solubility on its pressure over the metal cannot be realized. Also, execution of Sieverts’ law in the area wider than the more simple theoretical models suggest, is associated with partial compensation of the contribution that is due to non-ideality of gas and to the contribution that is due to change of metal volume on gas dissolving.