Mg60-xAlx系固溶體合金儲(chǔ)氫性能研究.pdf_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、本文利用燒結(jié)與機(jī)械合金化相結(jié)合的方法制備了Mg60-xAlx(x=15,20,25,30)、Mg40Al20+xwt.%Ni(x=0,10,20,30)、Mg40Al20+5Wt.%MO(MO=ZrO2,Nb2O5,V2O5)和Mg40Al15M5(M=Ti, Ni,F(xiàn)e,V)固溶體儲(chǔ)氫合金,并對(duì)合金的相結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)氫性能與熱力學(xué)性能進(jìn)行了研究。
   首先,燒結(jié)后在5atm的氬氣保護(hù)下通過(guò)機(jī)械球磨制得Mg60-xAlx(x=15,

2、20,25,30)合金。發(fā)現(xiàn)球磨150h后樣品中出現(xiàn)Fcc與Bcc結(jié)構(gòu)的固溶體,并且隨著球磨時(shí)間的增加,F(xiàn)cc有向Bcc結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。Al的添加降低了樣品的最大吸氫量,但是適量Al的添加,卻可以顯著地改善合金的動(dòng)力學(xué)與熱力學(xué)性能,并且發(fā)現(xiàn)在x=20時(shí),固溶體合金具有較好的儲(chǔ)氫性能(球磨200h后,吸氫量為1.66wt.%)。
   然后,在Mg∶ Al摩爾比為40∶20的Mg、Al粉中加入Ni,燒結(jié)后在5atm的氫氣保護(hù)下球磨

3、制得Mg40Al20+xWt.%Ni(x=0,10,20,30)合金。發(fā)現(xiàn)樣品在球磨160h后,可以形成Bcc與Fcc結(jié)構(gòu)的固溶體。隨著Ni粉含量的增加樣品的Fcc結(jié)構(gòu)峰強(qiáng)逐漸減小,而B(niǎo)cc結(jié)構(gòu)峰強(qiáng)逐漸增加,表明Ni的加入有助于Bcc結(jié)構(gòu)的形成。同樣,Ni的添加可以有效提高樣品的動(dòng)力學(xué)與熱力學(xué)性能,比較發(fā)現(xiàn)x=20樣品具有最優(yōu)的綜合儲(chǔ)氫性能(球磨160h后,吸氫量為1.51wt.%)。
   燒結(jié)后,在5atm的氫氣保護(hù)下通過(guò)機(jī)

4、械球磨制得Mg40Al20+5wt.% MO(MO=none,ZrO2,Nb2O5,V2O5)合金。發(fā)現(xiàn)燒結(jié)后Al單質(zhì)相消失,Mg和Al相互擴(kuò)散,并形成合金相Mg17Al12和過(guò)量的Mg單質(zhì)。球磨150h后,四種樣品均出現(xiàn)Fcc和Bcc結(jié)構(gòu)Mg-Al基固溶體,幾種催化劑的添加均可以降低樣品的吸放氫溫度,提高樣品熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)性能,但是會(huì)使儲(chǔ)氫能力有所降低。其中MO=ZrO2合金綜合儲(chǔ)氫性能最佳(球磨200h后,吸氫量為1.73wt.%)

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