Закономерности накопления водорода и дефектов в магнии

Жаткина, Александра Андреевна Отделение электроэнергетики и электротехники (ОЭЭ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В работе исследуется закономерность накопления водорода в гидриде магния с использованием метода временного распределения аннигиляции позитронов для определения дефектной структуры. Дефектная структура определяется до наводороживания и после.

Введение ………………………………………………………………………………………………. 14

1 Методы хранения водорода …………………………………………………………………. 16

1.1 История развития водородной энергетики ………………………………………. 16
1.2 Получение, применение и хранение водорода …………………………………. 18
1.2.1 Особенности использования водорода ………………………………………. 18

1.2.2 Виды и особенности хранения водорода ……………………………………. 19

1.2.3 Металлогидридный способ хранения водорода ………………………….. 23

1.3 Особенности накопления водорода в магнии …………………………………… 25
1.4 Взаимодействие водорода с дефектами …………………………………………… 27
1.4.1 Металлогидридный способ хранения водорода ………………………….. 27

1.4.2 Описание взаимодействия ………………………………………………………… 29

1.5 Особенности аннигиляции позитронов в материалах ……………………….. 30
1.5.1 Физические основы и экспериментальные методы позитронной
спектроскопии …………………………………………………………………………………. 30

1.5.2 Модель захвата позитронов дефектами ……………………………………… 32

1.5.3 Анализ временного распределения аннигиляции позитронов ……… 33

1.6 Автоматизированных комплекс Gas Reaction Controller……………………. 36
2 Материал и методы исследования ………………………………………………………… 39

2.1 Материал ………………………………………………………………………………………. 39
2.2 Расчет пробега позитронов и разработка методики спектрометрии
временного распределения аннигиляции позитронов в порошке магния … 39
3 Исследование дефектной структуры порошка магния……………………………. 42

3.1 Исследование временного распределения аннигиляции позитронов в
порошке магния в зависимости от температуры отжига до наводороживания
………………………………………………………………………………………………………….. 42
3.2 Определение основных типов дефектов и расчет их концентрации ….. 43
3.3 Исследование временного распределения аннигиляции позитронов в
гидриде магния после наводороживания после наводороживания …………. 44
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение … 48

4.1 Оценка готовности проекта к коммерциализации …………………………… 48
4.2 SWOT-анализ ………………………………………………………………………………. 49
4.3 Планирование работ …………………………………………………………………….. 54
4.3.1 Структура работ в рамках проекта …………………………………………….. 54

4.3.2 Определение трудоемкости выполнения работ …………………………… 55

4.3.3 Разработка графика проведения научного исследования …………….. 56

4.3.4 Бюджет научного исследования ………………………………………………… 59

4.3.4.1 Расчет материальных затрат проекта ……………………………………. 59
4.3.4.2 Расчет затрат на специальное оборудование для проекта ………. 59
4.3.4.3 Основная заработная плата исполнителей темы ……………………. 60
4.3.4.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы………….. 62
4.3.4.5 Отчисления во внебюджетные фонды ………………………………….. 63
4.3.4.6 Накладные расходы ……………………………………………………………. 64
4.3.4.7 Формирование бюджета затрат проекта ……………………………….. 64
4.4 Оценка сравнительной эффективности исследования ……………………. 65
5 Социальная ответственность ……………………………………………………………….. 70
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ….. 70
5.2 Производственная безопасность ……………………………………………………. 71
5.3 Анализ опасных и вредных производственных факторов ………………… 72
5.4 Обоснование мероприятий по снижению уровней воздействия опасных
и вредных факторов на исследователя………………………………………………….. 76
5.5 Экологическая безопасность …………………………………………………………. 77
5.6 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………………….. 77
Заключение …………………………………………………………………………………………… 82
Список использованных источников ………………………………………………………. 83
Приложение А ………………………………………………………………………………………. 92

В работе исследуется закономерности накопления водорода и
структурные дефекты в магнии после деформации и наводороживании
методами позитронной спектроскопии.
Водородная энергетика является одним из самых быстро
развивающихся научных направлений. Ввиду глобального потепления и
других экологических проблем основное внимание мирового научного
сообщества в настоящее время обращено к поискам альтернативных
источников энергии, из которых особый интерес представляет развитие
водородной энергетики. Использование водорода и топливных элементов
открывает уникальный путь получения «безопасной» энергии, выработка
которой не влияет на климат и повышает эффективность использования
энергии.
Водород обладает низкой плотностью в газообразном виде, низкой
температурой ожижения, высокой взрывоопасностью и негативным
воздействием на свойства конструкционных материалов. Следовательно,
возникает необходимость разработки эффективных и безопасных систем
хранения водорода. Наиболее перспективным материалом для хранения
водорода в форме гидридов считается магний, имеющий высокое значение
водородоемкости, обратимая сорбция которого составляет до 7,6% (масс.) и
101 г/л. Металлический магний – это достаточно доступный и дешевый
материал.
Чтобы исследовать электронную структуру материалов применяется
метод позитрон-аннигиляционной спектроскопии (ПАС), как уникальный и
эффективный метод определения дефектов (вакансии, дислокации) в твердом
теле на основе обнаружения γ-излучения, которые передают информацию о
времени жизни позитронов. ПАС включает в себя три метода, один из которых
использован в работе – метод спектрометрии по времени жизни позитронов.
Он позволяет исследовать механизм и динамику возникновения, превращения
в другие виды и исчезновения дефектов.
Целью работы является исследование дефектов и закономерности
накопления водорода в мелкодисперсном магниевом порошке марки МПФ-4
до и после наводороживания.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить
следующие задачи:
1. Подготовка образцов;
2. Расчет пробега и разработка методики спектрометрии временного
распределения аннигиляции позитронов в порошке магния;
3. Измерение параметров аннигиляции позитронов в
мелкодисперсном магниевом порошке марки МПФ-4 до наводороживания;
4. Насыщение водородом из газовой среды автоматизированным
комплексом Gas Reaction Controller;
5. Измерение параметров аннигиляции позитронов в
мелкодисперсном магниевом порошке марки МПФ-4 после наводороживания;
6. Исследование временного распределения аннигиляции
позитронов в порошке магния с разными стехиометрическими составами;
7. Определение типа и концентрации дефектов в мелкодисперсном
магниевом порошке марки МПФ-4 методами позитронной спектроскопии;
8. Анализ полученных результатов.
1. Методы хранения водорода
1.1. История развития водородной энергетики

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Олег Н. Томский политехнический университет 2000, Инженерно-эконо...
    4.7 (96 отзывов)
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Явл... Читать все
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Являюсь действующим преподавателем одного из ВУЗов.
    #Кандидатские #Магистерские
    177 Выполненных работ
    Екатерина С. кандидат наук, доцент
    4.6 (522 отзыва)
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    #Кандидатские #Магистерские
    1077 Выполненных работ
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы
    Александра С.
    5 (91 отзыв)
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повы... Читать все
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повышении уникальности текста и оформлении библиографических ссылок по ГОСТу.
    #Кандидатские #Магистерские
    132 Выполненных работы
    Мария А. кандидат наук
    4.7 (18 отзывов)
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет... Читать все
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет, реклама, журналистика, педагогика, право)
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ
    Анна К. ТГПУ им.ЛН.Толстого 2010, ФИСиГН, выпускник
    4.6 (30 отзывов)
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помог... Читать все
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помогала студентам, вышедшим на меня по рекомендации.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ
    Татьяна Б.
    4.6 (92 отзыва)
    Добрый день, работаю в сфере написания студенческих работ более 7 лет. Всегда довожу своих студентов до защиты с хорошими и отличными баллами (дипломы, магистерские ди... Читать все
    Добрый день, работаю в сфере написания студенческих работ более 7 лет. Всегда довожу своих студентов до защиты с хорошими и отличными баллами (дипломы, магистерские диссертации, курсовые работы средний балл - 4,5). Всегда на связи!
    #Кандидатские #Магистерские
    138 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Энергосервисный договор
    📅 2018год
    🏢 Санкт-Петербургский государственный университет
    Асинхронный электропривод вентиляционной установки
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка имитационной модели системы электропитания тяжелого самолета
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Оптимизация структуры и режимов фотоэлектростанций северных территорий
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)