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!

    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Сергей Н.
    4.8 (40 отзывов)
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных с... Читать все
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных статей в области экономики.
    #Кандидатские #Магистерские
    56 Выполненных работ
    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
    Логик Ф. кандидат наук, доцент
    4.9 (826 отзывов)
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские дисс... Читать все
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские диссертации, рефераты, контрольные) уже много лет. Качество работ гарантирую.
    #Кандидатские #Магистерские
    1486 Выполненных работ
    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
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    user1250010 Омский государственный университет, 2010, преподаватель,...
    4 (15 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Екатерина Б. кандидат наук, доцент
    5 (174 отзыва)
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподав... Читать все
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподавала учебные дисциплины: Бюджетная система Украины, Статистика.
    #Кандидатские #Магистерские
    300 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)