Аннотация:
Исследованы процессы диффузии и растворимости гелия в кристаллах $\gamma$-$\mathrm{Al_2O_3}$ методом высокотемпературной гелиевой дефектоскопии. Измерены потоки десорбирующегося гелия в диапазоне $200$–$450^\circ$C, рассчитаны температурные зависимости коэффициентов диффузии и получено значение эффективной энергии активации диффузии $0{,}068$ эВ. Найденные величины коэффициентов диффузии порядка $10^{-16}$ см$^2$/с слишком низки для междоузельного механизма диффузии. Растворимость гелия в образцах $\gamma$-$\mathrm{Al_2O_3}$ достигает $4\times 10^{18}$ см$^{-3}$ при температуре $500^\circ$C и давлении насыщения $50$ атм. Наблюдаемая низкая скорость десорбции гелия при $200^\circ$C, порядка суток, свидетельствует о его сильном взаимодействии с кристаллической решеткой оксида алюминия, а катионные вакансии выглядят предпочтительными позициями для растворения гелия. В тоже время несоответствие времен процесса дегазации и результатов аппроксимации потоков десорбции указывают на необходимость разработки и использования более сложных теоретических моделей для описания процессов массопереноса гелия в $\gamma$-$\mathrm{Al_2O_3}$.
Полный текст:
PDF файл (285 kB)