Einfluss von Wasserstoff auf das Permeationsverhalten und die Stabilität von hochpermeablen Metallschichten

Christian Zillich

ISBN 978-3-8325-2695-5
191 pages, year of publication: 2010
price: 42.00 €
Einfluss von Wasserstoff auf das Permeationsverhalten und die Stabilität von hochpermeablen Metallschichten

Diese Arbeit entstand vor dem Hintergrund der Entwicklung möglichst kostengünstiger wasserstoffselektiver Membranen. In dieser Arbeit wurden mit Metall-Polymer-Kompositmembranen und einer Palladium-Silber-Kapillarmembran zwei sich deutlich voneinander unterscheidende Typen von wasserstoffselektiven Membranen vermessen. Beide Membranarten zeigten dabei außergewöhnliches Permeationsverhalten. Die Metall-Polymer-Kompositmembranen besaßen bereits zu Beginn der Versuche eine im Vergleich zum Wasserstofffluss durch die reine Polymermembran reduzierte Permeationsrate.

Zudem trat eine im zeitlichen Verlauf abnehmende Wasserstoffpermeationsrate auf. Die Palladium-Silber-Kapillarmembran wies hingegen im Vergleich mit Literaturdaten eine deutlich erhöhte Wasserstoffpermeabilität auf. Durch Entwicklung eines umfassenden Permeationsmodells von Wasserstoff in Palladium-Silber, unter Berücksichtigung des konzentrationsabhängigen Diffusionskoeffizienten und wasserstoffinduzierter Spannungen, kann das außergewöhnliche Permeationsverhalten der Kapillarmembran erklärt werden.

Das Permeationsverhalten der Metall-Polymer-Kompositmembranen ist zum einen auf die Einwirkungen des Beschichtungsverfahrens zum anderen möglicherweise auf strukturelle Änderungen in der Metallschicht zurückzuführen.