Tarasov B.P.
Institute of Problems of Chemical Physics of RAS 142432 Chernogolovka, Russia; E-mail: btarasov@icp.ac.ru
ACCUMULATION OF HYDROGEN IN CARBON NANOSTRUCTURES
The review of the data on interaction of hydrogen with carbon nanomaterials (fullerenes, single-wall nanotubes, graphitic nanofibres and their modifications, doped by metals) is introduced.
The progress in popular use of hydrogen in the capacity of ecologically clean source of energy in many respects depends on the decision of a problem of an effective method of its storage and carriage. However, any of applied now methods of hydrogen storage (under high pressure, in liquid state, in hydrides of metals and intermetallic compounds, in an adsorbed state at decreased temperatures) (Table 1) does not satisfy to the imposed requirements, for example, of Department of Energy of USA (the mobile systems of storage, containing hydrogen on mass - more of 6.5%, on volume - more than 63 kg/m3, are necessary) or International Energy Agency (the storage systems should contain not less than 5 mass. % of hydrogen and evolve it at temperature not above 373K).
For use in the capacity of hydrogen-accumulating matrices now carbon materials (fig.1) are proposed most perspective, especially in connection with discovery of fullerenes, which after hydrogenation of all double bonds could contain up to 7.7 mass. % of hydrogen.
In this communication the review of data on sorption of hydrogen by carbon nanomaterials (fullerenes, nanotubes and nanofibres) is introduced.
Thus, it is necessary to continue the investigations of hydrogen-sorbing properties of the carbon nanostructures and as a fundamental scientific task, and for the decision of applied problem of a development of mobile systems of hydrogen storage.
The work was carried out at support of the Russian Basic Research Foundation (grant No. 9903-32647) and the Russian Scientific Technical Program (grant No. 99005).
Чертов В.М.
Донецкий Инженерно-физический центр, Московский офис
Chertov V.M.
Donetsk Engineering Physics Center, Moscow office
ДИССИПАТИВНАЯ СТРУКТУРА
ВЫСОКОПРОЧНОЙ СТАЛИ И ВОДОРОДНОЕ ОХРУПЧИВАНИЕ
DISSIPATIVE STRUCTURE OF A HIGH-STRENGTH STEEL AND HYDROGEN EMBRITTLEMENT
Структуре высокопрочной стали, получаемой после термической обработки, следует отвести основную, хоть и не всеобъемлющую, роль в процессе водородного охрупчивания (ВО). От тривиальной термообработки - закалки с отпуском - достается в наследство отпущенный мартенсит - структура, наиболее склонная к ВО доже после довольно высокого отпуска. Для нее достаточно относительно небольшого количества внедренного водорода, чтобы возникла опасность хрупкого разрушения. Уменьшение наводораживания за счет применения соответствующих электролитов неизбежно сопряжено со снижением производительности или ухудшением ожидаемых свойств покрытия. Другим направление решения проблемы является изменение структурного состояния основы в направлении снижения ее склонности в ВО. Переход от обычного - непрерывного - охлаждения при закалке к мягкой изотермической закалке, создает иную структуру - изотермический нижний бейнит
fir$- International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology Copyright©2000 by STC "TATA" July 2000, Vol. 1 I
или изотермический мартенсит (псевдомартенсит), отличающуюся меньшей упругостью, но гораздо большей пластичностью и пониженной чувствительностью к воздействию водорода. Нужный уровень упругости парадоксально добирается такой структурой при последующем отпуске. Существенна разница в поведении при отпуске диссипативной структуры, полученной после обычной и после изотермической закалки. Пластичность мартенсита снижается в процессе отпуска, и ее рост происходит только при достаточно высокой температуре отпуска, после снижения прочности; однако определенная склонность к ВО, особенно в малой толщине, соизмеримой с глубиной проникновения водорода, сохраняется. Изотермическая закалка на нижний бейнит при 250-320°С производится для пружинной и конструкционной стали перлитного и трооститного класса. Необычное поведение нижнего бейнита при отпуске -одновременное повышение упругости и пластичности по экстремальному типу -сопровождается существенным снижением ВО, прежде всего, в малой толщине. Применение изотермической закалки на пседомартенсит при 200-240°С позволяет повысить упругость и, за счет роста пластичности по «нижнебейнитному типу», снизить ВО, хотя и не столь глубоко, как для нижнего бейнита. Вместе тем, переход к структуре отпущенного псевдомартенсита требует «уступки» со стороны электрохимии: при столь высокой упругости и еще немалом уровне остаточных напряжений допускается применение только малонаводораживающего электролита.
fir$- International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology Copyright©2000 by STC "TATA" July 2000, Vol. 1 I n
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.