Diffusion of Hydrogen in δ-Zr Hydride.

Abstract

Zirconium과 수소의 반응에 대한 kinetic을 Ar 분위기의 flow system에서 중량 증가를 측정함으로써 600-900℃온도 범위에서 연구하였다. 반응 기구 중 건반응을 지배하는 반응 단계는 수소의 zirconium을 통한 확산이라는 것을 알 수 있었다. δ-zirconium hydride상에 있어 수소의 확산을 660-850℃온도 범위에서 연구하였다. 이 때 확산 기구는 일정한 농도를 갖는 표면에서 균일한 상으로 수소의 확산이 일어나면서 표면에 다른 균일상이 생성 성장되는 경우이었다. Wagner에 의해 취급된 방법을 사용해서 방정식을 풀어 식을 유도했는데, phase boundary 이동에 의한 보정에 의해 750℃에서 평균 농도는 C￣=4.680D^(1/2)/h·t^(1/2)로 주어진다. 이 때, D는 확산계수이고, t는 시간, 그리고 h는 시편의 두께이다. 다른 온도에서도 이와 같은 식을 얻을 수 있으며, C￣ vs. t^(1/2)를 시도하면 그 기울기로부터 확산계수를 얻을 수 있다. 확산 계수의 온도 의존도는, D^δ=6.20×10^(-3) exp[-(15,800±1,800)/RT]㎠/sec로 표시된다.