Tratamiento superficial de muestras de Zry-4 para medición de absorción de hidrógeno

G. MEYER; G. FERNÁNDEZ; M. KOBRINSKY; P. ARNEODO LAROCHETTE; A. BARUJ

S. C. de Bariloche

Congreso; HYFUSEN 2005; 2005

Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable (IEDS)

La fuerte afinidad del Zr y sus aleaciones por el oxígeno facilita la formación de una película de óxido superficial que dificulta el estudio preciso y sistemático de la absorción de hidrógeno a temperaturas similares a las de trabajo en reactores nucleares (alrededor de 300oC). La barrera al ingreso del hidrógeno o la fractura de esta película en forma aleatoria impide obtener resultados repetitivos en muestras que fueron expuestas a pequeñas concentraciones de oxígeno. En este trabajo presentamos el diseño de técnicas de tratamiento superficial que posibiliten la medición de la absorción y la identificación de las etapas presentes. Las mismas se basan en la limpieza de la superficie por bombardeo con argón y la inmediata cobertura de la superficie limpia con Pd o Cd por sputtering. Las muestras cubiertas parcialmente con las películas fueron colocadas en un reactor a 300-450oC a una presión de 3 MPa de hidrógeno. La reacción con hidrógeno involucra su solución en fase sólida y posteriormente la formación de las fases δ y ε (hidruros); estas últimas generan fisuras y desprendimiento del material original, minimizando la influencia del estado original de la superficie en el proceso de captación que le sigue. Presentamos y comparamos los resultados obtenidos de la observación de la absorción de hidrógeno en muestras tratadas y cubiertas con una película de carácter permanente (Pd) o removible por evaporación (Cd). Para el caso de Pd, se analizan las etapas presentes durante la absorción y la influencia que el tratamiento tiene en el proceso global de hidruración.