Электронный научный журнал
 
Diagnostics, Resource and Mechanics 
         of materials and structures
ВыпускиО журналеАвторуРецензентуКонтактыНовостиРегистрация

2015 Выпуск 5

2018 Выпуск 3
 
2018 Выпуск 2
 
2018 Выпуск 1
 
2017 Выпуск 6
 
2017 Выпуск 5
 
2017 Выпуск 4
 
2017 Выпуск 3
 
2017 Выпуск 2
 
2017 Выпуск 1
 
2016 Выпуск 6
 
2016 Выпуск 5
 
2016 Выпуск 4
 
2016 Выпуск 3
 
2016 Выпуск 2
 
2016 Выпуск 1
 
2015 Выпуск 6
 
2015 Выпуск 5
 
2015 Выпуск 4
 
2015 Выпуск 3
 
2015 Выпуск 2
 
2015 Выпуск 1

 

 

 

 

 

V. B. Vykhodets, T. E. Kurennykh, O. A. Nefedova

APPLICATION OF NUCLEAR REACTION ANALYSIS TO STUDYING HYDROGEN DIFFUSION AND NONSTOICHIOMETRY IN METAL OXIDES

Nuclear reaction analysis is used to investigate hydrogen and oxygen subsystems for the oxides TiO2, La0,9Sr0,1ScO3-δ and ZrO2 (10 % Y2O3). For comparison, data on deuterium diffusion in Ni are obtained. It is found that the boundary conditions of the diffusion problem for the metal differ greatly from those for the oxides. The general and partial solutions to the diffusion problem have been obtained for this technique. It is shown that, for metals, the experimental data correspond to the condition of the zero flow of deuterium atoms through the irradiated surface, whereas for oxides, these data correspond to the zero concentration of deuterium on the surface. It is found that the atomic surface layer of nanoparticles of titanium dioxide and yttrium-doped zirconium dioxide lacks oxygen in comparison with stoichiometry. Nanopowder synthesis is performed by laser evaporation of a ceramic target. The injection of the D2O vapor into the working chamber does not lead to the doping of nanoparticles with deuterium and the elimination of oxygen deficiency.

Keywords: hydrogen diffusion, oxygen stoichiometry, nuclear reaction analysis, oxides, nickel, diffusion boundary value problem with an internal source, analytical solution
     

В. Б. Выходец, Т. Е. Куренных, О. А. Нефедова

ПРИМЕНЕНИЕ ЯДЕРНОГО МИКРОАНАЛИЗА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИФФУЗИИ ВОДОРОДА И НЕСТЕХИОМЕТРИИ В ОКСИДАХ МЕТАЛЛОВ

Ядерный микроанализ применен для исследования водородной и кислородной подсистем оксидов: TiO2, La0.9Sr0.1ScO3-δ и ZrO2(10 % Y2O3). Для сравнения получены данные по диффузии дейтерия в Ni. Установлено, что для металла и оксида реализуются сильно отличающиеся друг от друга граничные условия диффузионной задачи. Получены общее и частные решения диффузионного уравнения для этой методики. Обнаружено, что для металла экспериментальные данные соответствуют условию нулевого потока атомов дейтерия через облучаемую поверхность, а для оксида – нулевой концентрации дейтерия на этой поверхности. Получено, что в поверхностном атомном слое наночастиц диоксида титана и диоксида циркония, допированного иттрием, имеет место дефицит кислорода в сравнении со стехиометрией. Синтез нанопорошков осуществлялся с помощью технологии лазерного испарения керамической мишени. Введение пара D2O в рабочую камеру при синтезе нанопорошков диоксида титана не приводило к легированию наночастиц дейтерием и к ликвидации кислородного дефицита.

Ключевые слова: диффузия водорода, кислородная нестехиометрия, ядерный микроанализ, оксиды, никель, краевая задача диффузии с внутренним источником, аналитическое решение.
     
PDF        

 

импакт-фактор

 

МРДМК 2018 title=
МРДМК 2018

ЦКП Пластометрия
НЭБ РИНЦ
Google Scholar


РНБ

Учредитель:  Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук
Главный редактор:  Э.C. Горкунов
При цитировании ссылка на Электронный научно-технический журнал "Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures" обязательна. Воспроизведение материалов в электронных или иных изданиях без письменного разрешения редакции запрещено. Опубликованные в журнале материалы могут использоваться только в некоммерческих целях.
Контакты  
 
Главная E-mail 0+
 

ISSN 2410-9908 Регистрация СМИ в Роскомнадзоре Эл № ФС77-57355 от 24 марта 2014 г. © ИМАШ УрО РАН 2014-2018, www.imach.uran.ru