In the present work Mg and MgAl thin films were fabricated using physical vapour deposition (PVD) technologies as non-traditional and new nanotechnology methods for designing high performance hydrogen storage materials. The physical vapour deposition technologies allow the formation of metastable metal, alloy and chemical compounds with strictly controlled composition, microstructure and stoichiometry at low temperatures.
The synthesis of MgH2, MgAl and Mg(AlH4)2 films has been conducted in two steps: (i) fabrication of thin films employing magnetron sputtering in Ar gas, and (ii) hydrogenation of thin films employing plasma immersion ion implantation technologies.
For the first time, chemical compound Mg(AlH4)2 has been synthesized using the deposition of Mg and Al atoms from gas phase in hydrogen plasma (reactive deposition with simultaneously hydrogen implantation). The transformation of Mg thin film to MgH2 takes place at 400 K temperature during hydrogenation in hydrogen plasma. Experimental results showed that hydriding kinetics of Ti-doped Mg film increases and desorption temperature decreases by 60-80 K and the maximum H2-effusion from the Ti-undoped Mg-Al takes place at temperature 475 K, and for the Ti-doped Mg-Al film – at temperature 410 K; the release time of accommodated hydrogen is shorted for the Ti-doped Mg-Al film.
The mathematical model of hydrogenation shows that during the process of material irradiation in plasma the concentration of incident ions in... [to full text] / Šiame darbe, panaudojant jonines-plazmines technologijas, sintezuotos Mg, MgH2, Mg-Al ir Mg(AlH4)2 plonos nanokristalinės dangos. Ištirta jų struktūros, paviršiaus morfologijos ir sudėties priklausomybė nuo nusodinimo ir hidrinimo plazmoje technologinių parametrų. Darbe panaudoti plėvelių formavimo metodai: (i) magnetroninis-joninis garinimas Ar dujų aplinkoje; (ii) plonų dangų prisotinimas vandeniliu, panaudojant vandenilio jonų implantacijos iš plazmos technologijas.
Šio darbo originalumas susijęs su nepusiausvyrinių plazminių technologijų panaudojimu nanokristalinių medžiagų hidrinimui. Pirmą kartą atlikta metalų hidridų sintezė ir ištirta vandenilio kaupimosi kinetika nanostruktūrinėse medžiagose panaudojant plazminės vandenilio implantacijos technologiją. Gauti rezultatai patvirtina joninių-plazminių technologijų pranašumus, iš kurių svarbiausias - formuojamų plėvelių mikrostruktūros valdymas nanometriniame lygyje.
Tyrimo metu, panaudojant vandenilio jonų implantaciją į Mg-Al dangas, pirmą kartą susintezuotas Mg(AlH4)2 hidridas. 5 storio Mg dangų transformacija į MgH2, hidrinimo procesą atliekant vandenilio plazmoje, įvyksta esant 400 K temperatūrai. Eksperimentiniai rezultatai atskleidė, kad Ti priemaišomis legiruotose Mg dangose paspartėja hidridų formavimosi kinetika, o vandenilio desorbcijos temperatūra sumažėja 60-80 K. Vandenilio desorbcijos kinetika Ti priemaišomis legiruotose Mg-Al dangose taip pat yra spartesnė, o jų desorbcijos temperatūra sumažėja 65 K... [toliau žr. visą tekstą]
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LABT_ETD/oai:elaba.lt:LT-eLABa-0001:E.02~2008~D_20080919_140633-22213 |
| Date | 19 September 2008 |
| Creators | Barnackas, Irmantas |
| Contributors | Pranevičius, Liudvikas, Kamuntavičius, Gintautas, Girdauskas, Valdas, Navickas, Romualdas, Grigonis, Alfonsas, Dudonis, Julius, Rimkevičius, Sigitas, Laukaitis, Giedrius, Vytautas Magnus University |
| Publisher | Lithuanian Academic Libraries Network (LABT), Vytautas Magnus University |
| Source Sets | Lithuanian ETD submission system |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Doctoral thesis |
| Format | application/pdf |
| Source | http://vddb.library.lt/obj/LT-eLABa-0001:E.02~2008~D_20080919_140633-22213 |
| Rights | Unrestricted |
Page generated in 0.0026 seconds