Charakterizace vodíkem indukovaných vakancí v titanu
| Název práce v češtině: | Charakterizace vodíkem indukovaných vakancí v titanu |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Characterization of hydrogen-induced vacancies in titanium |
| Klíčová slova: | vodík, titan, vakance, anihilace pozitronů, tvrdost, diferenciální skenovací kalorimetrie |
| Klíčová slova anglicky: | hydrogen, titanium, vacancy, positron annihilation, hardness, differential scanning calorimetry |
| Akademický rok vypsání: | 2013/2014 |
| Typ práce: | projekt |
| Jazyk práce: | |
| Ústav: | Katedra fyziky nízkých teplot (32-KFNT) |
| Vedoucí / školitel: | prof. Mgr. Jakub Čížek, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 09.11.2013 |
| Datum zadání: | 25.01.2014 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 27.07.2015 |
| Konzultanti: | doc. RNDr. Martin Vlach, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| 1. Studium odborné literatury a seznámení se s metodikou pozitronové anihilace
2. Elektrochemické dopování vzorků Ti vodíkem 3. Charakterizace vytvořených defektů pomocí anihilace pozitronů 4. Sledování změn mechanických vlastností pomocí měření tvrdosti 5. Výzkum teplotní stability vodíkem-indukovaných defektů pomocí diferenciální skenovací kalorimetrie 6. Izorchronní žíhání vodíkem dopovaných vzorků Ti a měření pomocí anihilace pozitronů a tvrdosti 7. Interpretace výsledků a sepsání projektu |
| Seznam odborné literatury |
| Seznam odborné literatury
1. P.Hautojärvi: Positrons in Solids, Topics in Current Physics, Springer-Verlag (1979). 2. M.J. Puska, R.M. Nieminen J. Phys. F: Met. Phys. 13, 333 (1983). 3. P. Hautojärvi and C. Corbel, in: Positron spectroscopy of solids, Proc. Int. School of Physics "Enrico Fermi", edited by A. Dupasquier and A. P. Mills (IOS Press, Amsterdam, 1995). 4. J. Cizek, I. Prochazka, F. Becvar, R. Kuzel, M. Cieslar, G. Brauer, W. Anwand, R. Kirchheim, A. Pundt, Phys. Rev. B 69 224106 (2004). 5. R. Kirchheim, Acta Mater. 55 (2007). |
| Předběžná náplň práce |
| Vodík absorbovaný v kovech obsazuje meziatomové polohy v krystalové mříži a vytváří intersticiální tuhý roztok. Současné poznatky ukazují, že existuje silná přitažlivá interakce mezi absorbovaným vodíkem a mřížovými defekty spojenými s volným objemem, jako jsou např. vakance nebo dislokace. Vodík segreguje na povrchu defektů a působí jako tzv. 'Defactant'. Podobne jako v kapalinách surfaktanty segregují na rozhraní kapalina-kapalina nebo kapalina-pevná látka a snižují povrchové napětí, tak vodík segregující na defektech snižuje jejich formační energii. V materiálech s vodíkem je proto vznik defektů snažší a jejich koncentrace výrazně narůstá. Bylo například prokázáno, že rovnovážná koncentrace vakancí v Pd a Nb vzroste po dopování vodíkem o mnoho řádů.
V této práci bude studován vliv vodíku na defekty v Ti, který je důležitým technologickým materiálem. Vzorky Ti budou dopovány vodíkem a nově vzniklé defekty budou charakterizovány pomocí pozitronové anihilační spektroskopie (PAS). Jedná se o nedestruktivní techniku s vysokou citlivostí k defektů a atomárním rozlišením. Charakterizace na mikrostrukturní úrovni pomocí PAS bude kombinována se studiem vlivu vodíku makroskopické mechanické vlastnosti. Cílem je ověření teorie o segregaci vodíku na defektech. |