Page 53 -

Під час гідрування системи TiFe утворюються чотири різні гідридні фа-

зи: α-твердий розчин, два моногідриди (β і β ) і γ-дигідрид (181). α-твердий ро-
1
2
зчин (TiFeH ) має кубічну структуру типу CsCl. Обидві β-фази кристалізують-
0,1
ся в орторомбічній структурі з незначними структурними відмінностями, які

залежать від вмісту водню: TiFeH 1,04 і TiFeH для β і β відповідно. γ-дигідрид
1,4
2
1
також утворює орторомбічну структуру.

Теоретична гравіметрична та об'ємна ємність сполуки становить 1,86
3
мас.% і 105 кг/м відповідно. Експериментальна ємність при гідруванні за кім-

натної температури зазвичай знаходиться в діапазоні 1,4…1,7 мас.% водню
[183-188]. У роботі [188] автори легували сполуку TiFe манганом, що в значній

мірі підвищує кількість поглинутого водню при кімнатній температурі і тиску
2,5 МПа до 1,73 мас.%. Додавання незначної кількості міді (2 ат.%) дозволяє

досягти ємності до 1,46 мас.%, однак тиск реакції все ще високий – 40 МПа

[189]. Під час десорбування сплав Ti Fe Cu вивільнив 0,86 мас.% водню.
49
49
2
Заміщення Fe киснем у сполуці TiFe утворює кисень стабілізовану η–Ti 4-
Fe O фазу (структура типу η–Fe W C). Фаза η-Ti Fe O здатна поглинати
x 2+x y 3 3 4-x 2+x y
водень навіть за кімнатної температури. Її максимальна ємність складає 1,3

мас.% при тиску водню 0,9 МПа і 1,7 мас.% при 4 МПа [190]. Згідно нейтроно-

графічних досліджень [191] вміст водню для екстрапольованого Ti Fe O пови-
3
3
нен складати 8 H/ф.о. (0,15 мас.%). Однак кількість поглинутого водню суттєво

залежить від вмісту кисню (рис. 1.23) [192-195] і від співвідношення атомів Ti і

Fe у сполуці [190, 194]. Так, для сполуки Ti Fe O вона становить 3,5 H/ф.о.
4
2
0.5
(1,13 мас.%). Зменшення вмісту O покращує здатність до гідрування через зме-
ншенням блокуючого ефекту O–H – найбільш привабливі місця для атомів H

розташовані навколо октаедра, заповненого O, таким чином, зі зменшенням ки-

сню збільшується кількість місць, доступних для H.

Ємність дейтеридів Ti ZrFe O та TiZr Fe O було розраховано на осно-
0,3
2
3
2
3
0,3
ві змін тиску при постійному об’ємі та досягнула 6,4 D/ф.о (3.67 мас.%) та 7,3
D/ф.о (3.36 мас.%) відповідно [192]. Розподіл атомів водню по міждоузлях у
структурах на основі η-Ti Zr Fe O (y = 0,25–0,3) наведено в таблиці 1.7.
4-x
2
y
x
53