Влияние примесей на растворение водорода в ОЦК-железе

Автор: Мирзоев Александр Аминулаевич, Мирзаев Джалал Аминулович, Ракитин Максим Сергеевич

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика @vestnik-susu-mmph

Статья в выпуске: 10 (227), 2011 года.

Бесплатный доступ

С помощью расчетов из первых принципов на основе теории функционала плотности рассмотрено влияние малых примесей замещения (Pd, Ti, Cr, Mn, V) на энергию растворения водорода в ОЦК-решетке железа. Исследованы объемные эффекты при введении примесей в металл. Выяснено, что наибольшее влияние на энергию растворения водорода оказывают примесные атомы Pd, Ti и Cr, что объясняет захват водорода этими примесями.

Адсорбция водорода, водородные ловушки, сплавы железа, теория функционала плотности, квантово-химическое моделирование

Короткий адрес: https://sciup.org/147158673

IDR: 147158673

Список литературы Влияние примесей на растворение водорода в ОЦК-железе

Johnson, W.H. On some remarkable changes produced in iron and steel by the action of hydrogen and acids./W.H. Johnson//In: Beachem CD, editor. Proceedings of the Royal Society of London. -1875. -V. 23 (reproduced in «Hydrogen damage»). American Society for Metals, Ohio, 1977.
Jiang, D.E. Diffusion of interstitial hydrogen into and through BCC Fe from first principles/D.E. Jiang, E.A. Carter//Phys. Rev. B. -2004. -V. 70. -P. 064102-064111.
Structure of liquid iron hydrogen alloy under high pressure/Y. Katayama, H. Saitoh, Y. Yomogida, K. Aoki//Journal of Physics: Conference Series. -2010. -V. 215. -P. 012080J-012080_4. ъ
Hirth, J.P. Effects of Hydrogen on the Properties of Iron and Steel/J.P. Hirth//Metall. Trans. A.-1980.-V. 11 A.-P. 861-890.
Гельд, П.В. Водород и несовершенства структуры металла/П.В. Гельд, Р.А. Рябов, Е.С. Кодес. -М.: Металлургия, 1979.-221 с.
Гельд, П.В. Водород в металлах и сплавах/П.В. Гельд, Р.А. Рябов. -М.: Металлургия, 1974.-272 с.
Архаров, В.И. О влиянии примеси палладия к железу на его проницаемость для водорода/В.И. Архаров, А.А. Кралина//ФММ. -1959. -Т. 8. -Вып. 1. -С. 45-52.
О возможности снижения склонности стали к флокенообразованию посредством малых добавок палладия/В.И. Архаров, А.А. Кралина, Л.И. Кватер, П.В. Склюев//Изв. АН СССР. Металлы.-1967.-№ 1.-С. 105-111.
Hydrogen permeation through Pd/Fe and Pd/Ni multilayer systems/K. Yamakawa, M. Ege, M. Hirscher et al.//Journal of Alloys and Compounds.-2005.-V. 393. -P. 5-10.
Gonzalez, E.A. The effect of interstitial hydrogen on the electronic structure of Fe-Pd alloys/E.A. Gonzalez, P.V. Jasen, N.J. Castellani, A. Juan//Journal of Physics and Chemistry of Solids. -2004.-V. 65.-P. 1799-1807.
Ardenghi, S. The hydrogen interaction in an FCC FePd alloy with a vacancy/S. Ardenghi, E. Gonzalez, P. Jasen, A. Juan//Phys. Scr. -2009. -V. 79. -P. 1-5.
Kulkova, S.E. Hydrogen adsorption on Pd/TiFe (110) surface/S.E. Kulkova, S.V. Eremeev, V.E. Egorushkin, J.S. Kim, S.Y. Oh//Solid State Communications. -2003. -V. 126. -P. 405-408.
Izanlou, A. An ab initio study of dissociative adsorption of H2 on FeTi surfaces/A. Izanlou, M.K. Aydinol//International Journal of Hydrogen Energy. -2010. -V. 35. -P. 1681-1692.
Basak, S. Hydrogen absorption properties of Ti-V-Fe alloys: Effect of Cr substitution/S. Basak, K. Shashikala, P. Sengupta, S.K. Kulshreshtha//International Journal of Hydrogen Energy. -2007. -V. 32. -P. 4973-4977.
Hydrogen storage properties of V30-Ti-Cr-Fe alloys/Y. Yan, Y.Chen, H.Liang, С Wu, M. Tao//Journal of Alloys and Compounds. -2007. -V. 427. -P. 110-114.
Counts, W.A. First-principles energetics of hydrogen traps in a-Fe: Point defects/W.A. Counts, С Wolverton, R. Gibala//Acta Materialia. -2010. -V. 58. -P. 4730-4741.
Мирзоев, А.А. Компьютерное моделирование влияния структурной релаксации и примесей на энергию растворения Н в Fe/А.А. Мирзоев, М.С. Ракитин//Компьютерное моделирование физико-химических свойств стекол и расплавов: Труды IX Российского семинара. -Курган: Изд-во КГУ, 2008. -С. 91-93.
Ракитин, М.С. Изменение электронной структуры а-железа, содержащего внедренные атомы водорода/М.С. Ракитин, А.А. Мирзоев, Д.А. Мирзаев//Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия».-2010.-Вып. 14.-№13.-С. 67-71.
Schwarz, К. Electronic structure calculations of solids using the WIEN2k package for material science/K. Schwarz, P. Blaha, G.K.H. Madsen//Computer Physics Communications. -2002. -V. 147.-P. 71-76.
Perdew, J.P. Generalized Gradient Approximation Made Simple/J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof//Phys. Rev. Lett. -1996. -V. 77. -P. 3865-3868.
Cottenier, S. Density Functional Theory and the family of (L)APW-methods: a step-by-step introduction/S. Cottenier//Instituut voor Kern-en Stralingsfysica, K.U. Leuven, Belgium -2002. -ISBN 90-807215-1-4 (to be found at http://www.wien2k.at/reg> user/textbooks).
Высокопроизводительный вычислительный кластер СКИФ-Урал (http://supercomputer.susu.ru/computers/skif_ural/).
Эмсли, Дж. Элементы/Дж. Эмсли. -М: Мир, 1993. -255 с.
Myers, S.M. Hydrogen interactions with defects in crystalline solids/S.M. Myers, M.I. Baskes, H.K. Birnbaum, J.W. Corbett, G.G. DeLeo, S.K. Estreicher, E.E. Haller, P. Jena, N.M. Johnson, R. Kirchheim, S.J. Pearton, M.J. Stavola//Rev. Mod. Phys. -1992. -V. 64. -P. 559-617.
Thomas, R. Trap-governed hydrogen diffusivity and uptake capacity in ultrahigh-strength AERMET 100 steel/R. Thomas, D. Li, R. Gangloff, J. Scully//Metallurgical and Materials Transactions A. -2002. -V. 33. -P. 1991-2004.

Еще

Статья научная