Page 88 - Microsoft Word - Soviak_PhD_Thesis_Version_fin

88

потенціалу, і пасткований водень CT (trapped hydrogen), локалізований у

дефектах мікроструктури – дислокаціях, вакансіях, межах зерен і міжфазних

межах. Масові потоки водню описано рівняннями Онзагера, тобто через градієнт

хімічного потенціалу.

З урахуванням впливу НДС потоки дифузійно-рухомого та пасткованого

водню мають вигляд [1, 2]:

DC V
J  D  C  L L H  σ, J   D  C , (3.40)
h
T
T
L
L
L
T
RT
де J і J – потоки дифузійно-рухомого та пасткованого водню; D і D –
L
T
L
T
коефіцієнти дифузії; C і C – концентрації водню; V – частковий молярний
L
H
T
об’єм водню;  – гідростатичне напруження; R – універсальна газова стала; T –
h
абсолютна температура.
Рівняння балансу маси для водню в матеріалі записують у вигляді:
 C  C
L  T   L J T J   0 . (3.41)
t  t 
Зв’язок між концентраціями дифузійно-рухомого та пасткованого водню

встановлюють на основі рівноваги Оріані (Oriani). За умови локальної

термодинамічної рівноваги маємо:

C C   ΔE 
T  L exp  T  , (3.42)
N  T C T N  L C L  RT 

де N і N – кількість пасток і ґраткових вузлів відповідно; E – енергія зв’язку
b
L
T
водню з пасткою.

Після введення рівноважної константи пасткування концентрацію

пасткованого водню можна подати через концентрацію дифузійно-рухомого у

вигляді [73]:

NK C
C  T T L , (3.43)
T

1 K C L
T
де K – рівноважна константа пасткування, яка визначає інтенсивність переходу
T
водню з ґраткового стану в пасткований.