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《鋯鋁吸氣劑的吸氫動(dòng)力學(xué)特性研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、ThesisforMasterdegreeofFudanUniversity.LIUChao-Zhuo(C.Z.Liu):theStudyonkineticcharacteristicofhydrogenabsorptionforZrAIgeuer丫652500摘要本論文開展了吸氣劑材料吸氫動(dòng)力學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)研究以非蒸散型吸氣劑材料為研究對(duì)象，提出了一種吸氫動(dòng)力學(xué)的基本模型，即氫的吸入過程由表面吸附、表層滲透和體內(nèi)擴(kuò)散三步組成，通常情況下必須對(duì)它們的動(dòng)力學(xué)方程同時(shí)求解。氫通過化學(xué)解離吸附進(jìn)入體內(nèi)〔亞表
2、面層)的吸入過程中，表面勢壘對(duì)氮從表面滲透至體內(nèi)的障礙作用不可忽略。在低的體氫濃度條件下，采用晶格一氣體模型描述體擴(kuò)散過程，并討論了影響吸氣速率的因素.ZrAl(16%)和Zr膜吸氫實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論結(jié)果一致。建立了配備有四極質(zhì)譜儀的超高真空實(shí)驗(yàn)裝置，探索了動(dòng)力學(xué)和靜力學(xué)吸氫實(shí)驗(yàn)方法采用重離子彈性前向反沖方法探測氫在吸氣劑材料中的深度分布和含量。開展了ZrAl吸氣劑對(duì)氫氣和二氧化碳、氫氣和氮?dú)膺M(jìn)行混合式吸氣的實(shí)驗(yàn)，兩種氣體的存在都引起吸氮性能的顯著下降。表面改性研究中，采用離子束濺射的方法，在原ZrAl
3、吸氣劑表面沉積了一薄鎳層，沉積前用離子束預(yù)濺射清洗表面，研究了預(yù)濺射時(shí)間的最佳選擇，從而降低原表面鈍化。盧瑟福背散射和二次離子質(zhì)譜分析表明鍍鎳樣品經(jīng)過真空熱處理激活以后，鎳在表面區(qū)域形成了合金，吸氫速率增大，杭氮?dú)夂投趸嫉任廴練怏w的能力提高。我們認(rèn)為性能的改善主要來自于表面合金層中鎳的貢獻(xiàn)此外還對(duì)樣品進(jìn)行了X射線衍射和質(zhì)子激發(fā)X熒光表面分析。運(yùn)用磁控直流濺射設(shè)備，通過在摻氛的混合氣體環(huán)境中等離子體放電濺射沉積薄膜方法，實(shí)現(xiàn)了ZrAl膜的無損傷、大劑量的氛引入，從動(dòng)力學(xué)和靜力學(xué)兩個(gè)角度研究了氛的存
4、在對(duì)ZrAl材料吸氫性能的影響不同溫度的激活后的吸氫實(shí)驗(yàn)表明:ZrAl摻氦后吸氫性能明顯下降，由于氛在材料內(nèi)以固溶和氦泡形式存在，氛仍舊為晶格中各種缺陷所俘獲，沒有釋放以形成有效吸附作用的活性空腔氦對(duì)氫吸附影響的微觀機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。關(guān)鍵詞:錯(cuò)鋁吸氣劑，吸氮，表面改性，氦5i班‘一;拼州診甥個(gè)一產(chǎn)介ThesisforMasterdegreeofFudanUniversity.LIUChao-Zhuo(C.Z.Liu):TheStudyonIdneticcharacteristicofhydroge
5、nabsorptionforZrAlgeterAbstractWecarriedouttheoreticalandexperimentalworksonkineticprocessofuptakeofhydrogeningeters.Thisthesispresentsabasicgeteringmodelforthenon-evaporablegeter(NEG),whichconsistsofthreeprocesses:moleculardissociatedchemisorptiononth
6、esurface,atomicpenetrationfromthesurfacetothebulk,anddifusioninthebody.Forlowhydrogenbulkconcentrationalatice-gasmodelisadoptedtodescribethedifusionbehaviourofhydrogeninthebulk.Theexactanalyticalsolutionsaregivenforthepumpinghydrogenbysolvingrateequati
7、onsofthesethreeprocessessimultaneously.Theinfluencesofsomefactorsonthehydrogenabsorptionratearealsodiscussed.ThetheoreticalcalculationsareingoodagreementwiththeexperimentsperformedwithaZr-AI(16%)geterandaZrfilmontheMosubstrateAnultrahighvacuum(UH仍syste
8、mequippedwiththequadrupolemassspectrometer(QMS)isbuiltupforhydrogenabsorptionexperimentsdynamicallyandstatically.Heavyionelasticrecoildetectionanalysis(ERDA)isadoptedtoprobetheprofileofhydrogenconcentrationingeters.Pumpingtestsofmixture
