Термическая деградация палладиевого покрытия водородопроницаемых мембран из ниобия

Исследована термическая стабильность ниобия, покрытого палладием, композитного материала для водородопроницаемых мембран. Палладиевое покрытие было получено методом плазменного напыления. Термическая деградация покрытия определялась по снижению его способности препятствовать окислению ниобия. Найдено, что степень окисления образцов при их прогреве на воздухе при температуре 693 K уменьшается с ростом толщины покрытия в диапазоне 2.5–1000 nm. Причиной этого являются деструктивные изменения морфологии покрытия при прогреве, наблюдаемые с помощью сканирующего электронного микроскопа. Температура, при которой начинаются эти деструктивные изменения, тем выше, чем толще покрытие. При температуре выше 873 K изначально гладкое сплошное покрытие трансформируется в чрезвычайно пористый слой, который не изменяется при дальнейшем нагреве (вплоть до 1273 K). Обсуждаются критические факторы и возможные механизмы термической деградации палладиевого покрытия композитных водородопроницаемых мембран.