Permeation barrier for lightweight liquid hydrogen tanks [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Daniel Schultheiß

Permeation Barrier for LightweightLiquid Hydrogen TanksDissertation zur Erlangung des Doktorgradesder Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakult¨atder Universitat Augsburg¨vorgelegt vonDaniel Schultheiß16.April 2007OPUS Augsburgder Online-Publikationsserver der Universit¨at AugsburgErstgutachter: Prof. Dr. Siegfried R. HornZweitgutachter: Prof. Dr. Ferdinand HaiderTag der mu¨ndlichen Pru¨fung: 06.Juni 2007ContentsTable of Contents iNotation iii1 Introduction 12 Permeation in Metals and Polymers 72.1 Structure of Metals and Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.2 Fundamental Equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.3 Sorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.3.1 Modes of Sorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.3.2 Sorption in Metals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.3.3 Sorption in Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132.3.4 General Sorption Equation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.4 Diffusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.4.1 Phenomenological Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.4.2 Atomistic Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.4.3 Solution of Fick’s Laws . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182.4.4 Grain Boundary Diffusion . . . . . . . . . . . . . . .