First-principles study of the interstitial stability and microscopic diffusion mechanism of hydrogen atom in Zr, Ti elemental and ZrTi2 alloys

材料科学 间质缺损 扩散 合金 氢原子 Atom(片上系统) 化学物理 钛合金 结晶学 冶金 热力学 化学 群(周期表) 兴奋剂 嵌入式系统 有机化学 物理 光电子学 计算机科学
作者
S.F. Zhu,Zengqiang Zhang,Lei Wan,Yakun Guo,Runyu Zhou,Tao Gao
出处
期刊:Materials Chemistry and Physics [Elsevier BV]
卷期号:277: 125549-125549 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.matchemphys.2021.125549
摘要

Hydrogen absorbing materials based on titanium with high hydrogen absorbing capacity such as Ti–Mo, Ti–Zr–V, Ti–Zr and so on have gained significant attention in recent years. It's necessary to optimize and improve the properties of structural materials for studying the behavior of hydrogen impurities in zirconium-titanium alloys. In order to discuss whether hydrogen atoms can stably exist in the interstitial space of Ti–Zr alloy and find the optimal diffusion path of hydrogen atoms in Ti–Zr alloy, we study the hydrogen atom diffusion ability and migration path in Ti–Zr alloy and the change of the formation energy of hydrogen atom at the interstitial defect based on First principles in this paper. Through calculations, it can be concluded that hydrogen atoms tend to occupy the tetrahedral gaps containing only Ti atoms. Furthermore, it's easiest for hydrogen atoms to diffuse between the gaps of the Zr–Zr layer and the best diffusion path for hydrogen atoms in the Ti–Zr alloy is also in the Zr–Zr layer. In general, it's easy for hydrogen atoms to migrate near Zr atoms. The energy expansion barrier of hydrogen atoms between adjacent gaps will be affected by the first neighboring metal atoms, and the first neighboring metal atoms have an inhibitory effect on the diffusion of hydrogen atoms. By comparing the diffusion of hydrogen atoms in Zr, Ti and Zr–Ti alloys, it has been found that the diffusion rate of hydrogen atoms in Zr–Ti alloys is greater than that in Zr and Ti. The above results will provide a theoretical reference for further exploring the microscopic mechanism of hydrogen diffusion in zirconium-titanium alloys.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Yuki发布了新的文献求助10
1秒前
李健的小迷弟应助cx采纳,获得10
1秒前
依米若米完成签到,获得积分10
1秒前
张小闲完成签到,获得积分10
1秒前
Joy完成签到,获得积分10
1秒前
爱玛爱玛完成签到 ,获得积分10
2秒前
科目三应助vigour采纳,获得10
2秒前
Zhusy完成签到 ,获得积分10
2秒前
糊涂的含卉完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI6.2应助陈秋艳采纳,获得10
2秒前
bkagyin应助英俊雁兰采纳,获得10
2秒前
CC完成签到,获得积分10
2秒前
渡己发布了新的文献求助10
3秒前
XUAN发布了新的文献求助10
3秒前
杨华启完成签到,获得积分0
3秒前
xc发布了新的文献求助10
3秒前
艾迪富富完成签到,获得积分10
3秒前
胖虎完成签到,获得积分10
3秒前
wjj119完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
kaworul完成签到,获得积分10
4秒前
爆米花应助11采纳,获得10
5秒前
花痴的易真完成签到,获得积分0
5秒前
simon完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI6.1应助望远山采纳,获得10
5秒前
5秒前
lin发布了新的文献求助10
5秒前
程程发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
aaa完成签到 ,获得积分10
6秒前
别让情为难完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
贾明灵完成签到,获得积分10
7秒前
魁梧的乐曲完成签到,获得积分10
7秒前
言午完成签到,获得积分10
7秒前
激动的鹰完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
No Good Deed Goes Unpunished 1100
Bioseparations Science and Engineering Third Edition 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Entre Praga y Madrid: los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6103481
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7932872
关于积分的说明 16432859
捐赠科研通 5231687
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2795669
邀请新用户注册赠送积分活动 1777993
关于科研通互助平台的介绍 1651347