Kinetics of the reaction of hydrogen with titanium and Ti-Fi alloys have been studied in the temperature range of 890℃-1030℃ at 8 - 19 Torr hydrogen pressure using thermogravimetric method.
It is found that reaction controlling step of both reactions is hydrogen diffusion in metals.
The diffusion coefficients of hydrogen in pure Ti and Ti7at% Fe alloy are
$D(cm^2/\sec)=1.62\times10^{-3} \exp (-\frac{6650\pm410}{RT})$
and
$D(cm^2/\sec)=1.58\times10^{-3} \exp (-\frac{7450\pm300}{RT})$
respectively.
Iron decreases markedly the diffusion coefficient of hydrogen. It can be probably explained by that Fe decreases the interstitial site of titanium lattice.
890℃∼1030℃, 8 - 19 Torr 의 수소압력에서 수소와 Ti, Ti-Fe 합금의 반응을 themogravimetric 방법으로 속도론적인 연구를 하였다.
두 경우 모두 반응기구중 전반응을 지배하는 반응단계는 Ti 내 수소의 확산이었다. Ti 과 Ti-7at % Fe 에서 수소확산계수는 각각 다음과 같이 나타내진다.
$D(cm^2/\sec)=1.62\times10^{-3} \exp (-\frac{6650\pm410}{RT})$
$D(cm^2/\sec)=1.58\times10^{-3} \exp (-\frac{7450\pm300}{RT})$
Fe 첨가시 Ti 내의 수소확산 계수는 3at % 까지는 급격히 감소하나 그 이후 7at % 까지 에서는 완만한 감소율을 보였다. 이러한 사실은 수소가 존재하는 Ti 내의 tetrahedral site 크기가 Fe 조성에 따라 작아지기 때문이라 생각된다.
