SPECIFIC STRUCTURE OF EFFECTIVE MEMBRANE ALLOYS BASED ON NIOBIUM, VANADIUM AND ZIRCONIUM

Аморфные, нанокристаллические мембранные сплавы на основе элементов V группы с уникальными механическими и функциональными свойствами и с матричной дуплексной микроструктурой активно способствуют развитию водородной энергетики. Имеются еще не вполне разрешенные проблемы для этих новых сплавов -их низкая термическая стабильность, недосточная механическая прочность (пластичность, твердость), а также охрупчивание интерметаллидное и гидридное. Для эффективного применения разрабатываются сплавы с тройным составом - в которые помимо элементов V группы входят и легирующие металлы никель и титан. Получают не только аморфные и нанокристаллические сплавы, применимые в электронике и электроэнергетике, а также мембранные сплавы с дуплексной матричной структурой, объединяющей аморфные, так нано- и квазикристаллические дендритно упрочняющие фазы, как упрочняющие аморфную матрицу. В специализируемых мембранных тройных сплавах формируются соединения NiTi и NiTi, стабилизирующие и предохраняющие нано- и кристаллические мембраны от хрупкого разрушения. Установлено, что интенсивное образование гидридов в этих альтернативных мембранных сплавах столь же не желательно, как и для традиционных сплавов на основе палладия. Рассматриваемые сплавы действительно позволяют получить газообразный водород высокой чистоты с применением новых составов взамен дорогостоящих мембран на основе сплавов Pd - Au / Ag / Cu. With unique mechanical and functional properties, amorphous, nanocrystalline and matrix duplex microstructure membrane alloys based on group V elements actively contribute to the development of hydrogen energy. There are still not completely resolved problems for these new alloys - their low thermal stability, insufficient mechanical strength (plasticity, hardness), and intermetallic and hydride embrittlement. For effective use, alloys with a triple composition are being developed - which, in addition to the elements of group V, also include nickel and titanium as alloying metals. Not only amorphous and nanocrystalline alloys are obtained that are applicable in electronics and power engineering, as well as membrane alloys with a duplex matrix structure that combines amorphous, nano-and quasicrystalline dendritic-hardening phases strengthening the amorphous matrix. In specialized membrane ternary alloys, NiTi and NiTi compounds are formed, which stabilize and protect nano-and crystalline membranes from brittle destruction. It has been found that the intense formation of hydrides in these alternative membrane alloys is as undesirable as for palladium-based compounds. The alloys under consideration actually make it possible to obtain high-purity gaseous hydrogen using new compositions instead of expensive membranes based on Pd - Au / Ag / Cu alloys.