Microstructure and Hydrogen Permeability of Nb-Ni-Ti-Zr-Co High Entropy Alloys; Membranes; Vol. 12, iss. 11
| Parent link: | Membranes Vol. 12, iss. 11.— 2022.— [1157, 9 p.] |
|---|---|
| 企業作者: | Национальный исследовательский Томский политехнический университет Инженерная школа ядерных технологий Отделение экспериментальной физики |
| 其他作者: | Krotkevich D. G. Dmitry Georgievich, Kashkarov E. B. Egor Borisovich, Koptsev M. Maksim, Svyatkin L. A. Leonid Aleksandrovich, Travitsky (Travitzky) N. Nakhum, Lider A. M. Andrey Markovich |
| 總結: | Title screen Hydrogen separation membranes are one of the most promising technologies for hydrogen purification. The development of high-entropy alloys (HEAs) for hydrogen separation membranes is driven by a “cocktail effect” of elements with different hydrogen affinities to prevent hydride formation and retain high permeability due to the single-phase BCC structure. In this paper, equimolar and non-equimolar Nb-Ni-Ti-Zr-Co high entropy alloys were fabricated by arc melting. The microstructure and phase composition of the alloys were analyzed by scanning electron microscopy and X-ray diffraction, respectively. The hydrogen permeation experiments were performed at 300–500 °C and a hydrogen pressure of 4 bar. In order to estimate the effect of composition and lattice structure on hydrogen location and diffusivity in Nb-Ni-Ti-Zr-Co alloy, ab initio calculations of hydrogen binding energy were performed using virtual crystal approximation. It was found that Nb-enriched and near equimolar BCC phases were formed in Nb20Ni20Ti20Zr20Co20 HEA while Nb-enriched BCC and B2-Ni(Ti, Zr) were formed in Nb40Ni25Ti18Zr12Co5 alloy. Hydrogen permeability tests showed that Nb20Ni20Ti20Zr20Co20 HEA shows lower activation energy and higher permeability at lower temperatures as well as higher resistance to hydrogen embrittlement compared to Nb40Ni25Ti18Zr12Co5 alloy. The effect of composition, microstructure and hydrogen binding energies on permeability of the fabricated alloys was discussed. |
| 語言: | 英语 |
| 出版: |
2022
|
| 主題: | |
| 在線閱讀: | http://earchive.tpu.ru/handle/11683/74795 https://doi.org/10.3390/membranes12111157 |
| 格式: | 電子 Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=669061 |
相似書籍
Influence of Nb Content on Structure and Functional Properties of Novel Multicomponent Nb–Ni–Ti–Zr–Co Alloy for Hydrogen Separation Membrane Application; Hydrogen; Vol. 5, iss. 4
出版: (2024)
出版: (2024)
Особенности взаимодействия атома водорода в высокоэнтропийном сплаве Nb-Ni-V-Zr-Co: расчеты из первых принципов; Перспективы развития фундаментальных наук; Т. 1 : Физика
由: Кругликов В. Г.
出版: (2025)
由: Кругликов В. Г.
出版: (2025)
Effect of high and low Nb content in multicomponent Nb–Ni–Ti–Zr–Co alloy on its structure, hardness and hydrogen permeability; Intermetallics; Vol. 166
出版: (2024)
出版: (2024)
Влияние элементного состава высокоэнтропийных сплавов системы Nb-Ni-Co-Ti(Zr)-Zr(Ti, V) на их структурно-фазовое состояния и применимость для водородопроницаемых мембран; Перспективы развития фундаментальных наук; Т. 2 : Химия
由: Гусев К. С. Кирилл Сергеевич
出版: (2025)
由: Гусев К. С. Кирилл Сергеевич
出版: (2025)
Nanoscale Nickel–Chromium Powder as a Catalyst in Reducing the Temperature of Hydrogen Desorption from Magnesium Hydride; Hydrogen; Vol. 6, iss. 4
出版: (2025)
出版: (2025)
Dopant-tailored RF-magnetron sputter-deposited hydroxyapatite coatings for Ti–Nb gyroid scaffolds manufactured by electron beam powder bed fusion; Applied Surface Science; Vol. 747
出版: (2026)
出版: (2026)
HCl : Высокоточный ab initio потенциал и колебательный спектр; Перспективы развития фундаментальных наук; Т. 1 : Физика
由: Линь Чэнь
出版: (2025)
由: Линь Чэнь
出版: (2025)
Формирование поддержек Al2O3 экструзионной аддитивной технологией; Перспективы развития фундаментальных наук; Т. 1 : Физика
由: Забанов Ж. Г. Жалсан Георгиевич
出版: (2025)
由: Забанов Ж. Г. Жалсан Георгиевич
出版: (2025)
Microstructure, Phase Composition, and Hydrogen Absorption in TiVCr Alloy Doped with Co, Ni, and Zr; Journal of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques; Vol. 19, iss. 4
出版: (2025)
出版: (2025)
Инновационные технологии и перспективные области применения высокоэнтропийных сплавов; Инновационные технологии в машиностроении
由: Григорьева Е. Г. Екатерина Григорьевна
出版: (2025)
由: Григорьева Е. Г. Екатерина Григорьевна
出版: (2025)
Ab initio calculations and a scratch test study of RF-magnetron sputter deposited hydroxyapatite and silicon-containing hydroxyapatite coatings; Surfaces and Interfaces; Vol. 21
出版: (2020)
出版: (2020)
Engineering optical anisotropy in paramagnetic organic crystals: Dichroism of nitronyl nitroxide radicals; Chinese Journal of Structural Chemistry; Vol. 44, iss. 9
出版: (2025)
出版: (2025)
Влияние содержания Nb на структуру и функциональные свойства нового многокомпонентного сплава Nb-Ni-Ti-Zr-Co для применения в мембранах; Перспективы развития фундаментальных наук; Т. 1 : Физика
由: Гусев К. С. Кирилл Сергеевич
出版: (2024)
由: Гусев К. С. Кирилл Сергеевич
出版: (2024)
Study on thermal shock irradiation resistance of CoCrFeMnNi high entropy alloy by high intensity pulsed ion beam; Journal of Nuclear Materials; Vol. 559
出版: (2022)
出版: (2022)
Structure-phase status of the high-entropy AlNiNbTiCo alloy; Russian Physics Journal; Vol. 67, No. 2
出版: (2024)
出版: (2024)
Enhancing hydrogen storage performance of magnesium hydride through doping with nanosized aluminum catalyst produced by electrical explosion of wires technique: Part 1 – Hydrogen sorption/desorption kinetics and Ab initio studies; Materials Chemistry and Physics; Vol. 347
出版: (2026)
出版: (2026)
Фазовая стабильность решетки Ti в присутствии примесей Al, V и Mo; Перспективы развития фундаментальных наук; Т. 1 : Физика
由: Огнев С. О. Сергей Олегович
出版: (2025)
由: Огнев С. О. Сергей Олегович
出版: (2025)
Structure Effect on the Diffusion and Accumulation of Hydrogen in the Zr–1Nb Alloy; Russian Physics Journal; Vol. 65, iss. 8
出版: (2022)
出版: (2022)
Photolysis of diatomic molecules as a source of atoms in planetaryexospheres; Astronomy & Astrophysics; Vol. XX
出版: (2019)
出版: (2019)
Hydrogen-Induced Microstructure Changes in Zr/Nb Nanoscale Multilayer Structures; Metals; Vol. 14, iss. 4
出版: (2024)
出版: (2024)
Перспективы получения высокоэнтопийных сплавов методом селективного лазерного плавления; Инновационные технологии в машиностроении
由: Сапрыкина Н. А. Наталья Анатольевна
出版: (2023)
由: Сапрыкина Н. А. Наталья Анатольевна
出版: (2023)
Production of HfTaTiNbZrC5 High-Entropy Carbide Micropowder in the Plasma of an Atmospheric Pressure Arc Discharge; Journal of Engineering Physics and Thermophysics; Vol. 94, iss. 1
出版: (2021)
出版: (2021)
Effect of the MgO Addition on the Structure and Physical Properties of the High Entropy HfZrCeYO Fluorite Ceramics; Coatings; Vol. 13, iss. 5
出版: (2023)
出版: (2023)
Изучение физических свойств материалов с помощью машинно-обученных потенциалов, созданных в программном пакете MedeA учебное пособие
由: Ахмеров Р. Ф.
出版: (Казань, КФУ, 2024)
由: Ахмеров Р. Ф.
出版: (Казань, КФУ, 2024)
Hydrogen-Induced Phase Transformation and Microstructure Evolution for Ti-6Al-4V Parts Produced by Electron Beam Melting; Metals; Vol. 8, iss. 5
出版: (2018)
出版: (2018)
Life extension of AC-DC converters for hydrogen electrolysers operating as part of offshore wind turbines; International Journal of Hydrogen Energy; Vol. 51, pt. 2
出版: (2024)
出版: (2024)
Hydrogen diffusion and the effect of hydrogen on structural transformations in binary TiNi based alloys; International Journal of Hydrogen Energy; Vol. 44, iss. 55
出版: (2019)
出版: (2019)
Effect of Direct Fluorination on the Transport Properties and Swelling of Polymeric Materials: A Review; Membranes; Vol. 11, iss. 9
出版: (2021)
出版: (2021)
Effect of Irradiation with a Pulsed Electron Beam on the Defect Structure Formation and the Properties of the Surface Layer of Zr–Nb–H System Alloys; Journal of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques; Vol. 17
出版: (2023)
出版: (2023)
Evolution of microstructure and mechanical properties of Ti-Nb-Zr and Ti-Nb-Zr-Ta-Sn alloys in severe plastic deformation; Materials Letters; Vol. 382
出版: (2025)
出版: (2025)
Energy input effects on the microstructure and mechanical behavior of Ti–Nb alloy additivelymanufactured by electron beam melting; Materials Science and Engineering: A; Vol. 938
出版: (2025)
出版: (2025)
Change of the spring Сr-Ni alloy microstructure after ageing; Bulletin of the Tomsk Polytechnic University; Vol. 311, № 2
出版: (2007)
出版: (2007)
Synthesis of high-entropy Ti-Zr-Nb-Hf-Ta carbides and carbonitrides in high-speed arc discharge plasma jet; Journal of Alloys and Compounds; Vol. 1010
出版: (2025)
出版: (2025)
Thermodynamic computations and analysis of the phase diagrams of multicomponent systems учебное пособие
由: Поздняков А. В.
出版: (Москва, МИСИС, 2015)
由: Поздняков А. В.
出版: (Москва, МИСИС, 2015)
Effect of Hydrogen on the Deformation Behavior and Localization of Plastic Deformation of the Ultrafine-Grained Zr–1Nb Alloy; Metals; Vol. 10, iss. 5
出版: (2020)
出版: (2020)
High-entropy Ti-Zr-Nb-Hf-Ta carbide and carbonitride coatings fabricated by high-speed arc discharge plasma jet; International Journal of Refractory Metals and Hard Materials; Vol. 135
出版: (2026)
出版: (2026)
Hydrogen Sorption Kinetics of SiC-Coated Zr-1Nb Alloy; Coatings; Vol. 9, iss. 1
出版: (2019)
出版: (2019)
Effect of nitro derivatives on electromechanical coupling in ureteral smooth muscle cells; Bulletin of Experimental Biology and Medicine; Vol. 129, iss. 5
出版: (2000)
出版: (2000)
Materials and techniques for hydrogen separation from methane-containing gas mixtures; International Journal of Hydrogen Energy; Vol. 48, iss. 73
出版: (2023)
出版: (2023)
Роль электронных состояний в процессе распространения возмущений водородной подсистемы в системе палладий-водород; Перспективы развития фундаментальных наук; Т. 1 : Физика
由: Богданов И. В.
出版: (2025)
由: Богданов И. В.
出版: (2025)
相似書籍
-
Influence of Nb Content on Structure and Functional Properties of Novel Multicomponent Nb–Ni–Ti–Zr–Co Alloy for Hydrogen Separation Membrane Application; Hydrogen; Vol. 5, iss. 4
出版: (2024) -
Особенности взаимодействия атома водорода в высокоэнтропийном сплаве Nb-Ni-V-Zr-Co: расчеты из первых принципов; Перспективы развития фундаментальных наук; Т. 1 : Физика
由: Кругликов В. Г.
出版: (2025) -
Effect of high and low Nb content in multicomponent Nb–Ni–Ti–Zr–Co alloy on its structure, hardness and hydrogen permeability; Intermetallics; Vol. 166
出版: (2024) -
Влияние элементного состава высокоэнтропийных сплавов системы Nb-Ni-Co-Ti(Zr)-Zr(Ti, V) на их структурно-фазовое состояния и применимость для водородопроницаемых мембран; Перспективы развития фундаментальных наук; Т. 2 : Химия
由: Гусев К. С. Кирилл Сергеевич
出版: (2025) -
Nanoscale Nickel–Chromium Powder as a Catalyst in Reducing the Temperature of Hydrogen Desorption from Magnesium Hydride; Hydrogen; Vol. 6, iss. 4
出版: (2025)