Ковальчук І. В. Нові гідриди стабілізованих інтерметалічних сполук на основі Титану, Цирконію та Гафнію

Дисертаційна робота присвячена вивченню процесів сорбції-десорбції водню новими та відомими ІМС на основі цирконію, титану та гафнію. Зокрема, вперше досліджено кристалічну структуру ряду дейтеридів на основі оксигенстабілізованих сполук Zr3Fe(Co,Ni)Ox зі структурою типу Re3B; дейтеридів k-фаз Zr9V4SD23 та Hf9Mo4SiD18 зі структурою типу Hf9Mo4B; оксигенмодифікованиx η-фаз (Ti,Zr)4Fe2Oх та Hf4Fe2Ox зі структурою типу Ti2Ni (η-Fe3W3C). Вперше показано залежність воденьсорбційної ємності сполук Zr3MOx (M - Fe, Co, Ni) від кількості розчиненого Оксигену, а на прикладі сполук Zr3FeOx встановлено зменшення схильності їх до диспропорціонування зі збільшенням його вмісту. За результатами спільного уточнення кристалічної структури по рентгенівських та нейтронівських дифрактограмах показано, що втілення Гідрогену в структуру сполук Zr3MOx викликає переміщення атомів Оксигену з октаедричних пустот в тетраедричні та тригонально біпірамідальні позиції, а після десорбції дейтерію – атоми Оксигену повертаються у вихідні позиції. За результатами нейтронографічного дослідження дейтеридів (Ti,Zr)4Fe2OхDy встановлено, що при заміщенні атомів Титану більшими за розмірами атомами Цирконію починається заповнення атомами Гідрогену трикутних граней у структурі сполук. Воднева підґратка всіх досліджених гідридів  фаз (Ti,Zr)4Fe2Oх та Hf4Fe2Oх є невпорядкованою. Показано, що існування неперервного твердого розчину  Ti4-xZrxFe2Oy з широкою областю гомогенності по кисню дозволяє цілеспрямовано змінювати воденьсорбційні характеристики від гетерних ( Zr4Fe2Oy) до таких, що властиві матеріалам  акумуляторам водню ( Ti4Fe2Oy). Загалом, вперше синтезовано більше 30-ти нових гідридів (дейтеридів), для яких встановлено кристалічну структуру та проведено аналіз розподілу атомів Дейтерію в металевій ґратці. Вибірково досліджено їх фізико-хімічні властивості, запропо-новано склади нових гетерів та акумуляторів водню на основі встановлених залежностей склад–структура–властивості для досліджених гідридів.