Фазовые равновесия и свойства палладий-платиновых сплавов, легированных элементами УВ и УIB групп тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.01 ВАК РФ

ЮСКОВСКИ!! ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЩИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В.ЛОМОНОСОВА

Химический факультет

На правах рукописи УЖ 659.017.11.234.231.28

НЕУПМША СВЕТЛАНА ВАСИЛЬЕВНА

ШОШ РАВНОВЕСИЯ И СВОЙСТВА ПАЛЛАДИЙ-ПЛАТИНОВЫХ СПЛАВОВ, ЛЕГИРОВАННЫХ ЭЛЕМЕНТАМИ УВ И У1В ГРУПП

( 02.00.01 - неорганическая химия )

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата • химических наук

Москва - 1990 г.

Работа выполнена на кафедре общей химии химического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ло моносова

Научный руководитель

доктор химических паук, профессор Соколовская Е.М.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Рытвин Е.И.

кандидат химически наук Янсон Т.Н.

Ведущая организация:

ШЛЕТ АН СССР им. Л.Л.Еайкова

о°

Защита состоится " НСЛ^^Р 1990 г. в/£ адсоо. на заседании Специализированного Совета К 053.05.59 по химическим наукам при Московском государственном университете им. М.В.Ломоносова по адресу: Москва, Ленинские гори, МГУ, Химичес! факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке- Химическо! факультета ГАГУ им. М.В.Ломоносова.

Автореферат разослан

О199Э г.

Ученый секретарь Специализированного Совета кандидат химических наук, доцент

Л.А.Кучеренк!

ОЩЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА PATOUI

Актуальность темы. Разработка новых материалов с заранее заданными свойствами остается одной из важнейших задач современного материаловедотш. Во многих отраслях промышленности незаменимыми являются сплавы на основе благородных металлов. Сплавы на основе палладия, в частности, нашли широкое применение в качество материалов для производства диффузионных фильтров водоро— Да, позволяющих но только получать водород высокой степени чио-'готн (99,9999^), по и разделять ого изотопы.

Разработка материалов для диффузионных фильтров водорода Является важной теоретической и практической задачей. В настоящее Рремя эточественнойнпрошшленностью освоены водородные мембраны ¡¡0. палладийсоробряной основе. Однако, использование тагах мембран ограничивается температурой 500-600°С, что оказывается недостаточным для дальнейшего повышения производительности мембранных Пшюратов. Решение проблем дальнейшего повышения температуры эксплуатации водородных мембран связано с поиском путей направленного легирования палладия с целью получения новых мембранных Материалов, которые бы наряду с высокой водородоироницаемостыо сбладали достаточной жаропрочностью и стойкостью при роботе в птмосфере водорода при высоких температурах. Добиться улучшения Свойств сплавов, используемых в качестве диффузионных фильтров водорода, можно за счет легирования палладия металлами платиновой группы и тугоплавкими металлами УВ и УН? групп. При выборе мате-jiliana сплава необходим данные о характере физико-химического взаимодействия компонентов сплава медду собой и с водородом. При 6toM полезной является информация о соответствующих диаграммах состояния металлических систем, и о влиянии водорода на физпко-(¿оханические характеристик! этих сплавов.

Анализ литературных донных также показал, что взаимодействие палладия и платины с ниобием, танталом, молибденом п вольфрамом имеет ряд особенностей, связанных со структурами интер-Металлпческих'соединений, образующихся в двойных системах. Йоэтому изучение взаимодействия палладия и платины с данными переходными металлами имеет не только практический, но и научный интерес.

Целью настоящей работы явилось установление фазовых равновесий в тройных системах палладия и платины' с металлами У В группы - ниобием и танталом, а также с металлами У1В группы -молибденом и вольфрамом, построение изотермических сечений диаграмм состояния систем палладий-платина-шгабий, палладий-платина-тантал, палладий-платина-молибден, палладий-платина-вольфрам при температуре Ю00°С и описание термодинамических свойств фазовой диаграммы платина-вольфрам. В задачу работы входило также исследование влияния водорода на механические свойства тройных сплавов из областей твердых растворов на основе благородных металлов и определение водородопроницаемости мембран , приготовленных из этих сплавов с целью выбора материалов, обладающих комплексом свойств, необходимых для их практического использования.

Научная новизна. Комплексом методом физико-химического анализа впервые изучено взаимодействие компонентов в тройных системах палладий-платина-ниобий, палладий-платина-тантал, палладий-платина-молибден, палладий-платина-вольфрам и построень изотермические сечения диаграмм состояния указанных систем во всем интервале концентраций при температуре Ю00°С.

Установлено, что в тройных системах, налладий-платина-ниобкй и палладий-платина-тантал по изоконцентратам ниобия и тантала -25 ат.% реализуются промежуточные фазы с многослойно) структурой, политипной структуре граничных соединений.

Проведена оценка термодинамических параметров стабильности интерметаллическпх соединений, образующихся путем упорядочения твердого раствора в системе платина-вольфрам.'

Впервые изучено влияние водорода йа физико-химические и механические характеристики палладий-платиновых сплавов, легированных ниобием, танталом, молибденом и вольфрамом, и установлено, что все сплавы при взаимодействии с водородом сохраняют высокую прочность и пластичность.

В работе показано, что по сравнению с палладийплатиновыми сплавами свойства палладийродиевых сплавов после их взаимодействия с водородом ухудшаются: происходит снижение пластичности сплавов и их охрупчивание, вызванное фазовым переходе}.

Впервые изучена водородойронпцаемость сплавов систем падладнй-платшт-ниобцй, "палладий-платшт-тантал, палладий- ■

платина-молибден и палладий-платина-вольфрам при различных температурах и установлено, что легирование ниобием, танталом, молибденом и вольфрамом не снижает водородопроницаемость палла-дийплатиновых сплавов. Определены энергии активации водородо-проницаемости и процесса диффузии водорода в палладийплатиновых сплавах, содержащих 5 и 10 ат.# платины и легированных ниобием, танталом, молибденом и вольфрамом.

Практическая значимость работы. Сведения о строении изотермических сечений диаграмм состояния палладия с платиной и с металлами УЗ и У1В группы необходимы при выборе составов сплавов с определенным комплексом физико-химических свойств и являются справочным материалом для, исследователей, работающих в области благородных металлов.

Результаты изучения 'физико-химических и механических свойств, палладия с родием, платиной,, ниобием, танталом, молибденом и вольфрамом дают возможность оценить влияние различных компонентов на водородопроницаемость и физико-механические свойства сплавов при взаимодействии их с водородом.

Данные по изучению механических свойств, водородопроняца-емости и диффузии водорода позволяйт сделать вывод о возможности использования сплавов, содержащих 5 и 10 ат.% платины с добавками ниобия, тантала, молибдена'и вольфрама в качестве основы материалов для диффузионных фильтров водорода.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертации доложены и' обсувдены на научно-технической конференции "Мембранная ' технология и ее использование в народном' хозяйстве" (г.Миасс,

1989 г.), НУ Всесойзном Черняевском совещании по химии, анализу и технологии платиновых металлов (Новосибирск, 1989 г.),

У1 Всвсопзной школе по водородной энергетике (Свердловск, 1989г.), конференции молодых ученых химического факультета МГУ (Москва,

1990 г.); опубликованы в статье и тезисах 5 докладов.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, обсуждения результатов, выводов и списка литературы. Работа оформлена в соответствии с . ГОСТ 7.32-81, изложена на страницах машинописного текста, включает рисунков, 21 таблиц. Список литературы содержит /35" наименований работ советских и зарубежных авторов.

В литературном обзоро рассмотрены особенности физико-химического взаимодействия палладия и платили с элементами УН группы - ниобием и танталом и У1В груапи - молибденом и вольфрамом. Дана общая характеристика нолитшизмр. и подробно рассмотрены политипныо структуры интермоталлических соединении, реализующихся в системах палладия и платины с ниобием и тпнта-лом. Изложены основные принципы термодинамических методой рас» чета диаграмм состояния. Обсуздони особенности взаимодействия водорода с переходными металлами и изложены основные требоващм, предъявляемые к сплавам, исаольэуомым в качестве материалов дд;( диффузионных фильтров водорода.

В экспериментальной части описано методика ¡эксперимента, результаты физико-химического исследования взаимодействия налд;, дия и платины с элементами УВ и У1В групп. Проведен расчет термодинамических параметров стабильности интормоталличоских фаз, образующихся в системе платина-вольфрам. Изложены результ(п i исследования влияния водорода на физика- моханические свойству двойных сплавов палладия с платиной и родием и палладий-платиновых сплавов, легированных ниобием,танталом, молибденом и вольфрамом.

На зпщиту выносятся следующие положения:

1. Строение изотермических сечений диаграмм состояния систем палладий-платина-ниобий, палладий-платина-тантал, палладий-платина-молибден и -пйлладиИ-платина-вольфрам при температуре Ю00°С.

2. Результаты термодинамической "оценки параметров стабильности промежуточных фаз в системе плапгна-аольфрам, полученные путем решения обратной'задачи.

3. Влиянио металлов платиновой группы - родия и плотины и тугоплавких металлов УВ и У1В групп (ниобия, тантала, молибдена и вольфрама) на физико-химические и механические свойства палладия до и поело его взаимодействия с водородом.

4. Результаты исследования водорэдопрошщаемостк паллодиИ-гштшошх сплавов, легированных киобнем, танталом, молибденом и вольфрамом при различных температурах.

ЭКСПЕРШЙТГАЛЬПЛЯ ЧАСТЬ

Материалы и мотоды исследования. Для приготовления сплавов А в качестве исходных материалов использовали платину (99,99 мае %), палладий (99,99 мао %), ниобий (99,95 мае %), тантал (99,97 мае %), молибден (99,95 мао %) и вольфрам (99,95 мае %). Сплавы готовили в электродуговой вакуумной пета с нерэсходуе-Ии вольфрамовым электродом на медном водоохлаждаемом поддоне. Контроль за составом сплавов осуществляли взвешиванием образцов до и после плавки и методом электронно-зондового микроанализа. Гомогенизациопнне отжиги исследуемых сплавов проводили в кварцевых ампулах, заполненных аргоном,, в трубчатых печах. Контроль Температуры осуществляли с помощью термопары.

. Для приготовления диффузионных пар из палладий-платиновых Сплавов холодной прокаткой получали фольгу толщиной I мм, из которой нарезали пластинки размером 8x8 мм. Двухслойные образцы для исследований палладий-платиновый сплав + металл получали методом диффузионной сварки в вакууме на установке СДВУ с использованием радиационного нагрева.

Для изучения водородопроницаемости из тройных сплавов ковкой и холодной прокаткой, с промежуточными отжигами при температуре 800°С получали фольгу толщиной 0,1 мм. Для исследования механических свойств из сплавов ковкой и волочением готовили проволоку сечением 0,5 мм.

Изучение фазовых равновесий в тройных системах палладия палладий-платина-ниобий, паляадий-платина-тантал, палладий-платина-молибден и палладий-платина-вольфрам проводили методом диффузионных пар и.методом равновесных сплавов с использованием микроструктурного, микродюрометрического, рентгенофазового-и локального реитгеноспектрального методов анализа."

Распределение элементов в переходных зонах диффузионных пар исследовали методом электронно-зондового микроанализа на приборе "СатеБйх - т1сгоЬеап\А при ускоряющем напряженки 20кУ .

Исследование микроструктуры равновесных сплавов проводили на металлографическом микроскопе "УегзатеЪ-2" при увеличении х 300. В качестве травителя использовали смесь концентрированных соляной и азотной.,кислот в различном соотношении. '

Микротвердость сплавов измеряли на приборе "Versamet-a" с помощью приставки Вшскерса при нагрузке 50 г. Величину диагоналей отпечатка измеряли с помощью специального окулярного микрометра. ь

Фазовый состав образцов определяли дифрактомотрическим методом с использованием Си -излучения. Съемку проводили как с монолита, так и с порошка.

Локальный рентгеноспектралышй анализ проводили на приборе "Cameba* -mlcrobeam.". Для определения количественного состава фаз в качестве аналитических были выбрани Lot -линии всех элементов.

Механические свойства сплавов определяли по результатам испытаний на растяжение 3-5 образцов на разрывной машине "Itvstron-TM-M" с автоматической записью диаграммы растяжения.

Насыщение образцов водородом проводили электрохимическим методом путем гальвоностатичоскоп поляризации в насыщенном растворе NaF при плотности тока 30 мЛ/см с помощью потенцио-отата 11-5827.

Водородопроницаемость сплавов изучали электрохимическим методом, основанном на избирательном проникновении водорода через сплав-мембрану, катодно поляризованную с одной стороны и анодно - с другой. Количество прошодшого через мембрану водорода определяли по величине тока ионизации, регистрируемого на анодной стороно мембраны.

Физико-химическое исследование взаимодействия палладия и платины с элементом»'-УП гттшн - ниобием к тлн-гялом и элементами УТВ'группы - молтгбдтюм и вольфрамом. "

Взаимодействие палладия и платшш с элементами УВ группы ниобием и танталом отлетается от взаимодействия с элементами У1В группы - молибденом и вольфрамом более сложным характером . ц образованием большого числа интерметоллических соединений. Характерной особенностью дааграмл состояния палладия к платшш с ниобием и танталом являотся то, что в области составов ftRft^SC ат.Х они тлеют одинаковое строение л характеризуются образованием промежуточных фаз составов MN , MNg , MN3 (где -

ниобий, тантал, М - палладий, платина). Эти фазы представляют собой твердые растворы на основе плотноупакованных структур, являющихся членам! политтних семейств. При взаимодействии палладия и платины с молибденом и в системе платина-вольфрам в области составов, богатой благородным компонентом, наблюдается образование одной упорядоченной фазы состава MN2, изострук-турной фазе того же состава в системах с ниобием и танталом. Для систем палладия и платины с элементами УВ группы характерным является образование 6* - фаз, а с .элементами У1В группы -образование £ - фаз.

Данные о взаимодействии компонентов в тройных системах паляадий-платина-пиобий, палладий-платина-тантал, палладий-платина-молибден и палладий-платинэ-вольфрам в литературе отсутствуют .

Системы паллалий-платина-ниобий и палладий-платина-та ктал.

Фазовые равновесия в системах палладий-платина-ниобий и палладий-платина-тантал были изучены методами диффузионных пар и равновесных сплавов при температуре Ю00°С. Результаты исследования представлены в виде изотермических сечений диаграмм состояния на рис. 1,2.

Взаимодействие палладия и платины с ниобием л танталом карактериэуется наличием широких областей твердых растворов на основе благородных компонентов и узких на основе ниобия и тантала. Основные отличия фазовых диаграмм систем палладий-плати-¡ia-ниобий и палладий-платина-тантал наблюдается в области, бо-Гртой 0ЦК-металлом. Так, в системе с ниобием кубическая фаза AÍ5 ( N6jPt ) распространяется на глубину ~ II а.ч.% палладия. Н системе палладий-платина-тантал фаза AI5 имеет более узкую область, гомогенности и растворяет только ~ 8 ат.Й палладия-.

С? - фаза ( íí&gPt ), образующаяся в системе платина-ниобий, irÁoxo стабилизируется палладием в тройной системе палладий-илатина-ниобий и проникает в нее до ~ 6 &тЛ палладия. В системе палладий-платина-тантал реализуется непрерывный £яд твердых растворов с широкой областью гомогенности на основе € -фаз,

образующихся в двойных системах.

Фазы на основе эквиатотшх соединенна РЦ^и Та ГА проникают в тройные системы соответственно до II ат.% палладия и 10 ат./о платины и имеют узкие областл гомогенности.

Между изоструктурными соединениями и НЬРс1а ,

обладающими орторомбической структурой типа МоР1а , в системе палладий-платина-ниобий существует неограниченная взаимная растворимость. В системе палладий-платина-тантал соединения Та^2 и ТаРс12 не изоструктурны и растворяют до -45 ат.$ палладия и - 10 ат.# платины соответственно.

В области, богатой благородным компонентом, диаграммы оостояния палладий-платина-ниоВий и палладий-шттина-тантал имеют аналогичный вид. Так,-в обеих, них реализуются тройные промежуточные фазы 8 и б'. Области гомогенности этих фаз, .вытянуты вдоль изоконцептрат ниобия и тантала - 25 ат.# на -34 и -38 ат.% соответственно и отделены от граничных твердых растворов на основе'соединений состава МЫ^ (где М - ниобий, тантал, Ы - палладий, платина) узкими двухфазными областями. Следует отметить, что соединения состава ММ^ .образующиеся в двойных системах, за исключением ТаРс1а , существуют в двух модификациях оС и р . Все они обладают шхотноупакован-ными структурами и относятся к одпому семейству политипов. В настоящей работе в тройной системе полладий-платина-нцобий со стороны платина-ниобий реализовалась Ы. -модю'тсадая соединения N6 Р^( структурный тип ТЮиз ), а со стороны палладий-ниобий - ; -модифшеация НЬРс1з (структурный тип Л>-Ц&Рс13). В системе палладий-платина-таятал реализовалась £> -модификация соединения ТаР13 (структурный тип^IЬPtз ). Для соединения ТаР<1з , как и ожидалось, реализовалась структура типа ТсАС3 . Тройные промежуточные фазы 8 и 8' в системах палладий-платина-ниобий и'падладцй-алагияа-тантал тлеют собственную структуру. Причем, характерное расположение дифращион-пых максимумов и их относительная интенсивность на рентгенограммах образцов из областей гомогенности данных фаз позволило предположить, что для промежуточных фаз 9 и 8 реализовалась многослойная структура, политипная структуре граничных соединений состава МЫ^

ео

•V7 Шъ ьо

20

Рис, 1 . ИзотермиЧо^к^е^с^^шго -Яиэграшы состояния систешл;1па7]лвдий-г|лати№1'-рги0бий при, ЮОО°С

ТоП3

тьи, ' «о

20 40 ВД, вО

Рис. I . Изотермическое сечение аи^гршмы состояния систем палладий-платинз-тантал при 1900°С

Системы палладий-платина-молибден и паллпдий-плотипв-вольфрам.

Комплексом методов физико-химического анализа изучены диаграммы состояния систем палладий-платина-молибден, паиадий-платинз-вольфрам. По совокупности данных построены изотермические сечения при температуре ЮОО°С, представленные на рис.3,4.

Характер фазовых равновесий в системах палладий-платина-молибден и палладцй-платина-вольфрам определяется, в основном, диаграммою: состояния граничных двойных систем платины с молибденом и вольфрамом.

В системе палладий-платина-молибден между изоструктурны-ми соединениями МоР12 и МоРс12 , обладающими орторомбичес-ной структурой типа МоР^:а , существует неограниченная взаимная растворимость, что подтверждается данными локального рентгеноспектральиого, рентгенофазового и микроструктурного анализов. Промежуточная - фаза (структурный тип АиСс! ), образующаяся в системе платина-молибдон, не имеет аналога в система палладий-молибден и проникает в тройную систему согласно данным электровно-зондового микроанализа до ~ 35 а.т.% палладия

Двойная диаграмма состояние системы платина-вольфрам изучена недостаточно. В литературе имеются"сведения- о возможной реализации в данной системе двух интерметаллических фаз £ и У и условно ^определены области их гомогенности. В настоящей работе при исследовании тройной диаграммы состояния палладий-платина-вольфрам существование двух промежуточных фаз в системе платина-вольфрам было подтверждено. Гексагональная £ -фаза со структурой типа Мд имеет широкую, область гомогенности ~ 6 ат.$ и проникает' в тройную систему до - 15 ат.$ палладия, а X - фаза со структурой типа - до ~38 ат.$ палладия.

В системе реализуется два трехфазных равновесия между фазами:

где сС - твердый раствор на основе палладия и платины, р - твердый раствор на основе вольфрама.

На основании экспериментально получении результатов о фазовых равновесиях в системе пзлладий-платина-вольфрам при температуре Ю00°С была проведена оценка параметров модели,

& АО 60МоМ2 60 Рс1

Рис.3 Изотермическое сечете диаграммы состояния системы палладий-платина-молибден при Ю00°С

20 МО 60 ВС

Рис.4 . Изотермическое сечение д*огр*>,1ми состояния систем лаллздий-лл'зтиня-й^ль.'рзм при Г///''С

описывающей термодинамические свойства промежуточных фаз диаграмм состояния платина-вольфрам.

Исследование влияния водорода на механические свойства, сплавов

При выборе исходной матрицы для дальнейшего ее легирования переходными металлами УВ и У1В групп наш были исследованы физико-механические характеристики оплавов палладия с платиной и родием до и после их насыщения водородом. Несмотря на то, что родий, как и следовало ожидать, более существенно, чем платина, упрочняет палладий, при взаимодействии с.водородом палладий-родиевые сплавы охрупчиваются. Наблюдаемое нами охрупчиващев влияние водорода на палладий-родиевые сплавы связано о более резким изменением параметра кристаллической решетки в результате о1я*уЭфа зового перехода и большим количеством образующейся в нйх - фазы.

Изучение механических свойств палладий-платиновых сплавов, легированных ниобием, танталом, молибденом и вольфрамом, показало , что эти металлы значительно повышают.прочностные характеристики палладий-платиновых сплавов как до, так и после,их насыщения водородом. Причем, наибольшее упрочняющие действие оказывают тантал и вольфрам. . .

При изучении электрохимического наводораживания сплавов было установлено, что сплавы,содержащие 5 ъх.% платины, поглощают водород в больших количествах, чем сплавы с 10 ат.^ платины. Платина, ниобий и тантал^являются экзотермическими растворителями водорода, а молибден и йольфрам,- эндотермическими, поэтому при одинаковом содержании платины в сплавах легирование ниобием и танталом способствует увеличению, о легирование молибденом и вольфрамом - уменьшению растворимости в них водорода.

Согласно рентгенофазовому анализу при насыщении палладий-платиновых сплавов, содержащих ниобий, тантал, молибден и вольфрам, водородом, р> - фаза не образуется. Отсутствие сС^разового превращение способствует сохранению их высоких механических характеристик в условиях насыщения водородом. . <

Изучение проникновения водорода чороз паллпднй-илатинопыа сплавы, легированные ниобием. танталом. молибденом, вольфрамом.

Гюдородопроницпомость сплавов в настоящей работе била изучена электрохимическим методом при температурах <-'0°, 60° и 1Д_)°С, Для определения величины водородопропицаомости регистрировали временную зависимость силы тока на выходной стороне мембран, величина которого прямо пропорционально количеству прошедшего через мембрану водорода.

Результаты исследований показали, что водородопропица-омость сплавов, легированных ниобием, танталом, молибденом и вольфрамом, при комнатной температуре имеет высоюю значения, сравнимые с водородопроницаемостью чистого палладия и сплава палладия, содержащего 15 ат.$ платины. Наибольшими значениями водородопроницаемостц г;ри комнатной температуре обладают сплавы, содержанию 5 ат.?' платины и легированные ниобием и танталом. При болоо высоких температурах водородопроницаемость сплава с танталом возрастает болео значительно чем сплавов с ниобием.

Сплавы, содержание 10 ат.% платины, обладают практически одинаковой водородопроницаомостыо при комнатной темпоратуро. При более высоких температурах значения водородолрошщаемости исследованных сплавов существенно различаются. Наиболее сильно температурная зависимость выражена для палладий-платинового сплава, содержащего 5 ат.% молибдена.

Па основании полученных результатов для всох сплавов были рассчитаны коэффициенты ди^-узии водорода в сплавах и энергии активации процессов водородопроницаемости и диффузии (табл.1).

вив ) л ¡:

I. Комплексом методов физпко-химичоскогэ я.вдллза в.торвыо исследовано взаимодействие компонентов а системтс палладий-платина-ниобий, палладпй-платпна-тантал, поллад,:.:-пла?пна-молиб-дея л палладкй-ллатина-воль-'рач; построены кзотергяпеекпо со-чения диаграмм состояния "этих систем при температуре 1СС0 С. -

2. Установлено, что в системах палладий-платина-ниобий и палладий-платина-тантал образуются промежуточные фазы 9 и 8' с многослойной структурой, политипной структурам двойных соединений состава MNj (И - ниобий, тантал, N - палладий, платина).

3. Проведена оценка термодинамических параметров промежуточных фаз в системе платина-вольфрам.

4. Изучено влияние водорода на физико-химические и механические характеристики палладиИ-платиновых сплавов, легированных ниобием, танталом, молибденом и вольфрамом, и установлено,' что все сплавы при взаимодействии с водородом сохраняют высокую прочность и пластичность.

5. Показана нецелесообразность использования в качестве мембранных маториалов сплавов палладия с родием, гак как в результате оL=?ß фазового перехода происходит снижение их пластичности и охрупчиванле.

6. Исследована водородопроницаемость сплавов систем палладий-платина-ниобий, палладий-платина-тантал, палладий-платина-молибден и палладий-платина-вольфрам при различных температурах и установлено, что наибольшей проницаемостью по отношению к водороду обладают сплавы, легированные ниобием и танталом.

7. Определены энергии активации водородопроницаемости и коэффициенты диффузии водорода в сплавах палладия и платины, легированных ниобием,лтанталом, молибденом и вольфрамом.

Основное содержание диссертационной •работы опубликовано:

1. Берсенева Ф.Н., Тимофеев Н.И., Неуймина C.B.Свойства сплавов для водорододиффузиошшх мембран.// Труды научно-технической конференции "Мембранная технология 'и ее использование в народном хозяйстве": Сборник / Миасс, 1909. с.81. , •

2. Берсенева Ф.Н., Галошина Э.В., Неуймина C.B., Тимофеев Н.И. Новые мембранные водородопронкцаемые палладиевыо сплавы.// Труды Х1У Всесоюзного Черняевского совещания по химии платиновых металлов. Сборник/ Новосибирск, 1989. с.121.

3. Берсенева Ф.Н., Неуймина C.B., Лаптевский,A.C. Свойство сплавов системы палладий-родий-водород.// Труды Я Всесоюзной

школы по водородной энергетике. Сборник / Свердловск, 1989. с.27.

4. Соколовская Е.М., Еерсенова <1>.И., "гусаров В.К., Неуймина C.B. Влияние растворенного водорода на свойства палладий-платиновых сплавов, легированных вольфрамом и молибденом. // Труды У1 Всесоюзной школы по водородной энерготике. Сборник. / Свердловск, 1989. с.29.

5; Неуймина C.B. Взаимодействие палладий-платиновых сплавов, ле-гарованных ниобием, танталом, молибденом и вольфрамом о водородом. // Маторишш конференции молодых ученых химического факультета МГУ (29-31 января 1990 г.) Сборник./ МГУ !,1., 1990. 0.43.

6. Неуймина C.B. Изотермическое сечение диаграммы состояния

системы платича-палладийчлолибден при Ю00°С. / Дец. в В1Й1ИТИ. 19.07.90. !Ь 4069-В90.

Материалы диссертации-доложены на:

1. Научно-технической конференции "Мембранная тохполопш и ее , использование в народном хозяйство". t.îiiacc, 1989.

2. Х1У Всесоюзном Черняевском совещании по химии, анализу и технологии платиновых металлов. Новосибирск, 1989 .

3. Я Всесоюзной школе по водородной энергетике. Свердловск. 1989 г.

4. Конференция молодых ученых химического факультета МГУ. î/.осква, 1990 г.

5. П школа-семинар "Диаграммы состояния ь материаловедении" Одесса, 1990

;

Таблица I

Водородопроницаемость, коэффициенты диффузии и энерг'ии активации нодородопроницаомости и дифФузии водорода в исследованных сплавах.

Состав снлавя ат.#

т.к ри га5 ЕР Д.,-107 Ед

см3/ см2 кДк/моль cf.fi/ceK кДж/моль

295 52 15,64 5,65 15,07

328 92 13,10

339 176 17,09

- 299 57,5 12,98 0,37 23,50

331 ЮЗ, 5 1,09

361 140 2,20

- 299 44 13,68 0,75 28,34

332 84 2,46

361 112 5,54

- 296 46 18,04 0,63 26,44

331 106 1,67

303 177 4,38

- 297 35 19,91 0,05 23,57

ЗзЗ 76 1,80

363 149 4,69

- 295 66 9,15 0,51 24,68

333 103,5 2,02

362 130 3,07

- 293 50 10,20 0,99 17,75

333 77 1,58

359 110 2,24

- 295 64 ' 10,65 0,32 ,30,81

332 105 " 1,19

360 140 3,23

- 299 50 17,76 1,10 17,41

333 98 - 2,27

362 " 170 3,94

Ра

Ра-Юат.^Р}:

5

Ра-5

5 ат.#\У

Р<±-10ат./£ Р^ 5 ат.?

Ра - 5 в.т'Л Р1 5 ат.%Мо

РсА- ШагЛН

5 ат.%КЪ

Ра - 5 ат.^Рк 5 ат.#Ш>

Ра- 10ат.*Р1 5 атДТа

Ра- 5 ат.;т 5 атДТа