Strain induced up-hill diffusion of hydrogen in Al

• Autorzy: Łunarska, E. , Chernyayeva, O.

Warianty tytułu

PL

Wsteczna dyfuzja wodoru w Al wywołana przez naprężenia

• Konferencja: Advanced Materials and Technologies, AMT'2004 : XVII Physical Metallurgy and Materials Science Conference (XVII; 20-24.06.2004; Łódź, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

During the hydrogen permeation through Al in 0.01N NaOH, the unusual kinetic of hydrogen permeation has been observed. The formation of the minimum of hydrogen permeation rate and the maximum of hydrogen permeation rate has been noticed upon the appplication and cessation of cathodic polarization, respectively. The effect of the near electrode pH of electrolyte and of the electrode potential on permeation transients suggested that the reason for untypical hydrogen permeation was not the surface effects but the complex transport of hydrogen within the membrane. The effect of the Al membrane thickness on permeation transients and the effect of cathodic polarization on the stress-strain curve of Al and the results olf theoretical calculations showed that the strain introduced into the membrane at application of cathodic polarization caused the hydrogen up-hill diffusion. The possibility of the hydrogen up-hill diffusion should be taken into account at consideration of stress and strain state at the tip of propagated corrosion crack in Al.

PL

W procesie elektrochemicznych pomiarów przenikania wodoru przez Al w 0.01N NaOH zaobserwowano nietypowy przebieg krzywej przenikania wodoru. Zarejestrowano minimum przenikania wodoru przy włączeniu polaryzacji katodowej, oraz maksimum przenikania przy wyłączeniu polaryzacji katodowej. Wpływ przyelektrodowego pH roztworu i potencjału elektrody na przebieg krzywych przenikania wodoru wskazuje na to, że przyczyną nietypowego przebiegu przenikania nie są procesy powierzchniowe, lecz złożony transport wodoru wewnątrz membrany. Wpływ grubości membrany Al na przenikanie wodoru, wpływ polaryzacji katodowej na krzywą rozciągania Al i wyniki teoretycznych obliczeń wskazują, że naprężenia wprowadzane do membrany przy nałożeniu polaryzacji katodowej wywołują wsteczną dyfuzję wodoru. Możliwość wstecznej dyfuzji powinna być brana pod uwagę przy rozpatrywaniu stanu naprężeń i odkształceń w wierzchołku pęknięcia korozyjnego rozprzestrzeniającego się w Al.

Słowa kluczowe

PL

dyfuzja wsteczna; dyfuzja wodoru; przenikanie wodoru; aluminium; naprężenie

• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2004
• Tom: R. XXV, nr 3
• Strony: I-IV
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Łunarska, E.

• Cardinal Stefan Wyszyński University of Warsaw, Warsaw

autor

Chernyayeva, O.

• Institute of Physical Chemistry of the Polish Academy of Sciences, Warsaw

Bibliografia

• [1] Devanathan Y.M.A., Stachurski Z.: The Mechanism of Hydrogen Evolution on Iron in Acid Solutions by Determination of Permeation Rates, J.Electrochem.Soc. 111 (1964) 619-623.
• [2] Danielson M.J.: Use of the Devanathan-Stachurski celi to measure hydrogen permeation in aluminum alloys, Corrosion Science 44 (2002) 829-840.
• [3] Lunarska E., Chemyayeva O., Ryumshina T.: "Peculiarities of hydrogen transport in Al". Proc. International Conference "EDEM'2003", Bordeaux, France, June 29th-July 2nd 2003, CD PH10.
• [4] Lewis F.A., Magennis J.P., McKee S.G., Ssebuwufu P.J.M.: Hydrogen chemical potentials and diffusion coefficients in hydrogen diffusion membranes, Naturę 306 (1983) 673-676.
• [5] Baranowski B.: Diffusion in Elastic Media with Stress Fields. Adv. In Thermodyn., Flow, Diffusion and Ratę Processes. Taylor and Francis, NY 1992.
• [6] Konobejevskij S.: K teorii fazoyyh prevrashenij. II. Diffuziya v tverdyh rastvorah pod vliyaniem raspredelennyh napryajenij, Zhumal eksperimentalnoj i teoreticheskoj fiziki 6(1943) 200-202.
• [7] Dudek D., Baranowski B.: Influence of Self-Stresses on the Diffusion of Hydrogen through a Pd81,Pt19 Membrane, Polish J. Chem. 69 (1995) 1196-1204.
• [8] Su C.M., Wen Y., Wutting M.: Internal Friction in Thin Films and Membranes, Journal de Physique IV 6 (1996) C8-757.