ЕЛЕКТРОХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ СПЛАВУ ZrNiMnCrV ЗАЛЕЖНО ВІД КІЛЬКІСНОГО ФАЗОВОГО СКЛАДУ 

Анотація

Атестацію сплаву ZrNi_1,2Mn_0,5Cr_0,2V_0,1 проведено на основі ізотерм десорбції водню у газовому середовищі, рівноважних кривих десорбції водню в 30%-вому розчині КОН та даних рентгенофазового аналізу. Дані щодо рівноважного тиску сплаву в газовому середовищі при 20 °С, який дорівнює ~1 атм (101325 Па), свідчать про можливість використання сплаву ZrNi_1,2Mn_0,5Cr_0,2V_0,1 у NiМГ-акумуляторах, а одержана електрохімічним методом рівноважна крива десорбції водню — про незначний можливий саморозряд. Встановлено, що зразки сплаву, отримані з різною швидкістю охолодження при кристалізації, відрізняються кількісним фазовим складом. Електроди зі зразка з більшим вмістом фази Zr₇Ni₁₀ швидше активуються, з більшим вмістом фаз C15 і C14 — мають більшу максимально досягнуту розрядну ємність. Після витримки на повітрі протягом 14 діб у зразка з більшим вмістом фази Zr₇Ni₁₀ (~24% (об.)) спостерігається її зменшення на 7% (об.) і настільки ж — збільшення сумарної кількості фаз C15 і C14. У зразка з меншим вмістом фази Zr₇Ni₁₀ (~12% (об.)) змін кількісного фазового складу після витримки на повітрі протягом 14 діб не зафіксовано. Кращу циклічну стійкість як до, так і після паузи у циклуванні демонструють електроди зі зразка з меншим вмістом фази Zr₇Ni₁₀. Так, втрати максимально досягнутої розрядної ємності цих електродів за 100 циклів при паузі у циклуванні протягом 14 діб (після 80-го циклу) і за 200 циклів при паузі у циклуванні протягом 45 діб (після 150-го циклу) складають лише 2 і 16% відповідно, а електродів із більшим вмістом фази Zr₇Ni₁₀ — 30 і 52% відповідно. Отже, електроди зі зразка сплаву, який, за результатами РФА, при витримці на повітрі у вигляді порошку протягом 14 діб демонструє певну стабільність кількісного фазового складу, мають кращу циклічну стійкість при гідруванні–дегідруванні. Враховуючи певну схожість процесів при гідруванні–дегідруванні і при витримці на повітрі цирконієвих сплавів (окиснення компонентів, значне збільшення концентрації нікелю на поверхні тощо), логічним є припущення, що причиною кращої циклічної стійкості електродів є більш стабільний кількісний фазовий склад поверхні. Отримані залежності електрохімічних властивостей сплаву ZrNi_1,2Mn_0,5Cr_0,2V_0,1 від швидкісті охолодження при кристалізації (кількісного фазового складу) дають можливість створювати матеріали з прогнозованими функціональними властивостями.