Effect of the crystal structure of the trapping effect of hydrogen in metals

晶体结构对金属中氢俘获效应的影响

基本信息

  • 批准号:
    06650725
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.34万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1994
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1994 至 1995
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

For the purpose of the clarifying the dependence of the hydrogen trapping effect on the crystal structure, the Nb-Ti (bcc), Pd-Y and Pd-Cu-Ti (fcc and B2) systems were investigated with techniques of the internal friction and the electrochemical measurements of hydrogen diffusivity and solubility. The observed experimental results are summarized as follows :1) Hydrogen atoms are trapped within two types of tunneling states in the Nb-Ti alloys (bcc).2) The addition of Y or Ti increases the diffusivity of hydrogen in Pd (fcc).3) The addition of Ti to the Pd-Cu alloys with B2 structure decreases the hydrogen diffusivity while it has almost no effect on the diffusivity in the fcc Pd-Cu alloys.The above results suggest an essential difference in the hydrogen-substitutional interaction between the bcc and fcc alloys. The hydrogen diffusion in bcc or B2 alloys is governed by the quantum mechanical process (tunneling effect). In pure bcc metals without alloying elements, such a quantum mechanical hydrogen diffusion occurs over whole lattice. However in the bcc alloys, other tunneling states are formed around the alloying elements and the homogeneous diffusion over the whole lattice dose not occur. This is a result of the reduction of the probability for the quantum mechanical transition between the tunneling states and the free states because of the energy difference between these ststes. On the other hand for the fcc structure, the original diffusion process occurs in a classical manner where the hydrogen jumps after excited to the ststes near saddle point of the hydrogen potential and thus the addition of the alloying elements dose not much affect the diffusion mechanism. As a resuslt, the diffusion in fcc structure is not retarded by the allowing and on the contrary some alloying elements enhance the diffusion due to the expansion of the lattice.
为了阐明氢捕获效应对晶体结构的影响,采用内摩擦技术和氢扩散率和溶解度的电化学测量方法研究了Nb-Ti (bcc)、Pd-Y和Pd-Cu-Ti (fcc和B2)体系。观察到的实验结果总结如下:1)氢原子在Nb-Ti合金(bcc)中被困在两种隧道态中。2) Y或Ti的加入增加了Pd (fcc)中氢的扩散系数。3)在B2结构的Pd-Cu合金中加入Ti降低了氢扩散系数,而在fcc Pd-Cu合金中加入Ti对氢扩散系数几乎没有影响。上述结果表明,bcc合金和fcc合金之间的氢取代相互作用存在本质差异。氢在bcc或B2合金中的扩散受量子力学过程(隧穿效应)的支配。在不含合金元素的纯bcc金属中,这种量子力学氢扩散发生在整个晶格上。然而,在bcc合金中,合金元素周围形成了其他隧道态,整个晶格上不发生均匀扩散。这是隧穿态和自由态之间的量子力学跃迁概率减小的结果,因为这些态之间存在能量差。另一方面,对于fcc结构,初始扩散过程以经典方式进行,氢在激发后跃迁到氢势鞍点附近的状态,因此合金元素的加入对扩散机制影响不大。作为一种复苏,允许并不会阻碍fcc结构中的扩散,相反,某些合金元素会由于晶格的膨胀而促进扩散。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
O.Yoshinari: "Internal friction due to hydrogen jumbs between tunnel systems in Nb-Ti alloy" Philosophical Magazine A. (発表予定). (1996)
O. Yoshinari:“Nb-Ti 合金中隧道系统之间氢跳跃造成的内摩擦”哲学杂志 A.(即将出版)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
O.Yoshinari, K.Tanaka, H.Matsui: "Internal friction due to hydrogen jumps between tunnel systems in Nb-Ti alloy" Phi1.Magazine.A. Vol.74-No2. 495-507 (1996)
O.Yoshinari、K.Tanaka、H.Matsui:“Nb-Ti 合金中隧道系统之间氢跳跃导致的内摩擦”Phi1.Magazine.A。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
O.Yodhinari,K.Tanaka,H.Matsui: "Internal friction due to hydrogen jumps between tunnel systems in Nb-Ti alloy" Phil. Magazine A. 74. 495-507 (1996)
O.Yodhinari、K.Tanaka、H.Matsui:“Nb-Ti 合金隧道系统之间氢跳跃导致的内部摩擦”Phil。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

YOSHINARI Osamu其他文献

YOSHINARI Osamu的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('YOSHINARI Osamu', 18)}}的其他基金

Development of a new surface-coating layer on the fifth transition metals for the hydrogen permeation at high temperatures
开发第五种过渡金属的新型表面涂层,用于高温下的氢渗透
  • 批准号:
    24656408
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

相似国自然基金

带drift-diffusion项的抛物型偏微分方程组的能控性与能稳性
  • 批准号:
    61573012
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    49.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Levy过程驱动的随机Fast-Diffusion方程的Harnack不等式及其应用
  • 批准号:
    11126079
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    3.0 万元
  • 项目类别:
    数学天元基金项目
基于非血流信号的脑功能成像技术与探测研究
  • 批准号:
    81071149
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    35.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于扩散磁共振成像脑白质纤维重建中的多纤维交叉问题研究
  • 批准号:
    81000634
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
半导体物理中的非线性偏微分方程组
  • 批准号:
    10541001
  • 批准年份:
    2005
  • 资助金额:
    4.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目

相似海外基金

Uncovering Mechanisms of Racial Inequalities in ADRD: Psychosocial Risk and Resilience Factors for White Matter Integrity
揭示 ADRD 中种族不平等的机制:心理社会风险和白质完整性的弹性因素
  • 批准号:
    10676358
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
Commercialisation of an All Electric Superplastic Forming/Diffusion Bonding Machine
全电动超塑性成型/扩散接合机的商业化
  • 批准号:
    10099250
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Collaborative R&D
Diffusion in Kinetic Equations
动力学方程中的扩散
  • 批准号:
    2350263
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Well-posedness and long-time behavior of reaction-diffusion and kinetic equations
职业:反应扩散和动力学方程的适定性和长期行为
  • 批准号:
    2337666
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Postdoctoral Fellowship: EAR-PF: The effects of grain-scale deformation on helium diffusion and thermochronometric ages of accessory minerals
博士后奖学金:EAR-PF:晶粒尺度变形对氦扩散和副矿物热测年年龄的影响
  • 批准号:
    2305568
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Fellowship Award
Thermo-Mechanical Separation by Atomic Diffusion for Refinement and Recycling of Alloys
通过原子扩散进行热机械分离,用于合金的精炼和回收
  • 批准号:
    2311311
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Standard Grant
3D Diffusion Models for Generating and Understanding 3D Scenes
用于生成和理解 3D 场景的 3D 扩散模型
  • 批准号:
    DP240101926
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Understanding, Predicting and Controlling AI Hallucination in Diffusion Models for Image Inverse Problems
理解、预测和控制图像逆问题扩散模型中的 AI 幻觉
  • 批准号:
    2906295
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Studentship
Long time dynamics and genealogies of stochastic reaction-diffusion systems
随机反应扩散系统的长时间动力学和系谱
  • 批准号:
    2348164
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Elucidation of the hydrogen isotope thermo-diffusion behavior in fusion materials using laser spectroscopy
使用激光光谱阐明聚变材料中氢同位素热扩散行为
  • 批准号:
    24K17033
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了