Influence of steel on the mechanical stress development during hydrogen-loading of ultrathin Nb-films
Influence of steel on the mechanical stress development during hydrogen-loading of ultrathin Nb-films
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钢对超薄铌膜载氢过程中机械应力发展的影响
DOI：
10.1016/j.ijhydene.2017.04.229
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发表时间：
2017
影响因子：
7.2
通讯作者：
A. Pundt
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
P. Klose;M. Hamm;V. Roddatis;A. Pundt
附着在刚性基底上的薄膜在氢负载时可以产生超高的压应力。这些高应力可以通过位错形成或分层来释放。对于铌薄膜的位错形成时，观察到的膜厚大于6 nm时，氢负载高达1 H/Nb。通过将铌与钢合金化，位错形成的临界膜厚度可以增加到至少37 nm。TEM和EELS研究的薄膜的微观结构和元素分布表明，富铁区存在于晶界。这细化了氢吸收Nb晶粒尺寸，从而硬化了材料。
Thin films attached on rigid substrates can develop ultra-high compressive stresses upon hydrogen-loading. These high stresses can be released by dislocation-formation or delamination. For niobium thin films dislocation-formation was observed for films thicker than 6 nm upon hydrogen-loading up to 1 H/Nb. By alloying niobium with steel the critical film thickness for dislocation formation can be increased to at least 37 nm. TEM and EELS studies on the film's microstructure and elemental distribution show Fe-enriched regions being present at grain boundaries. This refines the hydrogen-absorbing Nb grain sizes thereby hardening the material.
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