雷强华
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陈长安
,
黄理
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张永彬
稀有金属材料与工程
基于量子力学第一性原理,采用赝势平面波函数与密度泛函结合的方法,计算并研究V、VH_2、VD_2、VT_2体系的晶格动力学特征及热力学函数,采用热力学方法分析钒吸氢生成VQ_2(Q=H,D,T)的热力学同位素效应.晶格动力学性质研究表明,VQ_2的热力学同位素效应主要是氢同位素在钒晶格中的振动频率不同导致的.VQ_2生成反应在10~1000 K的温度范围内标准吉布斯自由能变由-50 kJ·mol~(-1)近似线性上升至140 kJ·mol~(-1).平衡压力与温度关系表明,在高于常温的条件下,平衡压力随温度急剧升高;钒吸附氢同位素生成二氢化钒在整个温度范围内均表现为负同位素效应.
关键词:
钒
,
氢
,
同位素效应
,
热力学
陈淼
,
彭述明
,
周晓松
,
龙兴贵
,
傅依备
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2016.07.015
金属锆在氚工艺以及核技术领域被广泛应用,在氚工艺技术中因其贮氢平衡压低,贮氢容量大常被用作氢同位素气体的贮存介质,而在核技术领域作为核反应堆功能材料使用时会吸收氢或氘,但其与氢同位素气体反应的热力学及动力学特性存在差异,反应生成的锆氢化物、锆氘化物及其氚化物的晶体结构及其力学、电学、热学等物理性质也不同,相同原子比的锆氢化物的晶格常数较之锆氘化物的大,但锆氘化物的杨氏模量及剪切模量却比锆氢化物的大.本文就锆-氢体系同位素效应的研究进展进行了综述,主要关注了锆与氢同位素气体反应的热力学及动力学的同位素效应,以及生成的锆氢化物、锆氘化物及其氚化物的晶体结构及力学、电学、热学等物理性质方面体现的同位素效应.
关键词:
锆
,
氢
,
同位素效应
