Механические свойства и каталитическая активность поверхности фольги сплава Cu-36Pd (ат. %) после очистки

  • Наталья Борисовна Морозова ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук, Ленинский пр-т, 49, Москва 119991, Российская Федерация; ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0003-4011-6510
  • Алексей Игоревич Донцов ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук, Ленинский пр-т, 49, Москва 119991, Российская Федерация; ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0002-3645-1626
  • Татьяна Николаевна Хмелевская ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук, Ленинский пр-т, 49, Москва 119991, Российская Федерация
Ключевые слова: твердый раствор Cu-36Pd (ат. %), тонкая фольга, очистка поверхности, вольтамперометрия, атомно-силовая микроскопия, наноиндентирование

Аннотация

Цель работы - оценить влияние механической обработки и ионного распыления на сорбцию водорода и механические свойства поверхности мембранной фольги твердого раствора системы Pd-Cu, полученной методом прокатки.

Методами циклической вольтамперометрии, оже-электронной спектроскопии и атомно-силовой микроскопии проведена оценка эффективности механической и ионно-лучевой обработки в очистке поверхности мембранной фольги твердого раствора системы Pd-Cu, полученной методом прокатки.

Установлено, что ионно-лучевая обработка (Ar+) и механическая обработка воспроизводят элементный состав поверхности, соответствующий исходному составу твердого раствора, и формирует развитый рельеф. Изменение асимметрии шероховатости рельефа после ионно-лучевой обработки свидетельствует об образовании на поверхности фольги микротрещин, снижающих твердость и пластичность. Ионно-лучевая обработка поверхности также способствует очистке поверхности от артефактов прокатки, что приводит к двукратному увеличению скорости ионизации атомарного водорода, по сравнению с образцом подвергнутым механической обработке 

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Наталья Борисовна Морозова, ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук, Ленинский пр-т, 49, Москва 119991, Российская Федерация; ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация

к. х. н., доцент кафедры физической химии, Воронежский государственный университет (Воронеж, Российская Федерация); с. н. с., Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН (Москва, Российская Федерация)

Алексей Игоревич Донцов, ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук, Ленинский пр-т, 49, Москва 119991, Российская Федерация; ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация

к. ф.-м. н., доцент кафедры материаловедения и индустрии наносистем, Воронежский государственный университет (Воронеж, Российская Федерация); с. н. с., Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН (Москва, Российская Федерация)

Татьяна Николаевна Хмелевская, ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук, Ленинский пр-т, 49, Москва 119991, Российская Федерация

к. х. н., н. с., Институт металлургии и материаловедения им А.
А. Байкова РАН (Москва, Российская Федерация)

Литература

Subramanian P. R., Laughlin D. E. Cu-Pd (Copper-Palladium). Journal of Phase Equilibria 1991;12: 231–243. https://doi.org/10.1007/bf02645723

Senchenko A. A., Zelenin L. P., Sachkov I. N., Bashkatov A. N., Kotov A. P., Geld P. V. Measurement of temperature phase state on electrical resistive alloys Pd, Cu and Pd, Cu, In*. Fizika metallov i metallovedenie. 1989;67(V.1): 122–128. (In Russ.)

Telegin A. B., Syutkin N. N., Shashkov O. D. Structure and mechanical properties of ordered copper-palladium alloy*. Fizika metallov i metallovedenie. 1981;52(V.Z): 627–633. (In Russ.)

Golikova N. N., Laptevskij A. S., Syutkina V. I. Electrical and mechanical properties of ordered alloys based on palladium - copper with a B2 superstructure. Fizika metallov i metallovedeniya. 1996;82(3): 150–160. (In Russ.). Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=14934742

Hydrogen in metals. (Topics in applied physics; v. 28–29). Includes bibliographical references and indexes. Contents: v. 1. Basic properties.v. 2. Application-oriented properties. 1. Metals-Hydrogen content. 1. Alefeld G., 1933, I1. Ve1kl, J., 1936-TH690.H97. https://doi.org/10.1002/bbpc.19800840221

Ievlev V. M., Dontsov A. I., Novikov V. I., … Burkhanov G. S. Composite membranes based on Pd- Cu and Pd-Pb solid solutions. Russian Metallurgy (Metally). 2018;9: 854–858. https://doi.org/10.1134/S0036029518090070

Alique D., Imperatore M., Sanz R., Calles J. A., Baschetti M. G. Hydrogen permeation in composite Pd-membranes prepared by conventional electroless plating and electroless pore-plating alternatives over ceramic and metallic supports. International Journal of. Hydrogen. Energy. 2016;41: 19430–19438. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.06.128

Mironova E. Y., Yaroslavtsev A. B., Dontsov A. I., Morozova N. B., Gorbunov S. V., Ievlev V. M. Lamp processing of the surface of PdCu membrane foil: hydrogen permeability and membrane catalysis. Inorganic Materials. 2021;57(8): 781–789. https://doi.org/10.1134/S0020168521080057

Phase diagrams of binary metal systems. A Handbook, in 3 volumes: Vol. 2. Lyakishev N. P. (ed.). Moscow: Mashinostroenie Publ.; 1997. 1024 p. (In Russ)

Davis L. E., MacDonald N. C., Palmberg P. W., Rich G. E., Weber R. E. (eds.), Handbook of Auger Electron Spectroscopy. Physical Electronics Industries, Inc., 1976.

Uluc A.V., Moa J. M. C., Terryn H., Böttger A. J. Hydrogen sorption and desorption related properties of Pd-alloys determined by cyclic voltammetry. Journal of Electroanalytical Chemistry. 2014;734(1): 53–60. https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2014.09.021

Iwaoka H., Ide T., Arita M., Horita Z. Mechanical property and hydrogen permeability of ultrafinegrained Pd–Ag alloy processed by high-pressure torsion. International Journal of Hydrogen Energy. 2017;42(38): 24176–24182. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.07.235

Fedoseeva A. I., Morozova N. B., Dontsov A. I., Kozaderova O. A., and Vvedensky A. V. Cold-rolled binary palladium alloys with copper and ruthenium: injection and extraction of atomic hydrogen. Russian Journal of Electrochemistry. 2022;58(9): 812–822. https://doi.org/10.1134/S1023193522090051

Morozova N. B., Vvedensky A. V., Beredina I. P. The phase-boundary exchange and the non-steadystate diffusion of atomic hydrogen in Cu-Pd and Ag-Pd alloys. I. Model analysis. Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2014;50(6): 699–704. https://doi.org/10.1134/S2070205114060136

Kurth S., Kenan C., Daniel M., Lars W., Seume J. R. Systematic roughness variation to model the influence of skewness on wall bounded flows. Journal of the Global Power and Propulsion Society. 2023;7: 177–187. https://doi.org/10.33737/jgpps/163089

Опубликован
2024-07-12
Как цитировать
Морозова, Н. Б., Донцов, А. И., & Хмелевская, Т. Н. (2024). Механические свойства и каталитическая активность поверхности фольги сплава Cu-36Pd (ат. %) после очистки. Конденсированные среды и межфазные границы, 26(3), 483-489. https://doi.org/10.17308/kcmf.2024.26/12223
Раздел
Оригинальные статьи