基于可逆吸放氫的Mg-3Ni-2MnO2復(fù)合材料儲熱性能研究.pdf

1、儲熱技術(shù)能夠解決工業(yè)熱能供給與需求失配的矛盾，是提高能源利用率和保護(hù)環(huán)境的有效技術(shù),在工業(yè)余能的存儲、電力“移峰填谷”等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，因此開發(fā)高效儲熱材料尤為重要。本文利用充氫球磨技術(shù)制備鎂基納米晶復(fù)合材料，進(jìn)而開展基于其可逆吸放氫過程的儲放熱性能研究，為拓展其工程應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
　　本文利用行星式球磨機(jī)制備了Mg-3Ni-2MnO2復(fù)合材料；利用XRD、SEM等分析手段，檢測了顆粒大小及微觀組織的變化；通過自制裝置測試吸放

2、氫速率，進(jìn)而獲得其儲放熱動力學(xué)性能，并系統(tǒng)研究了影響儲熱材料儲放熱速率的因素；利用熱電偶測試了反應(yīng)床儲放熱過程中溫度場的演變過程。實驗結(jié)果表明：
　　原始材料在球磨過程中，隨著球磨時間的延長，顆粒平均直徑越小，當(dāng)球磨時間達(dá)到95h時，顆粒尺寸為1.2μm。
　　材料的原始組織、初始溫度、入口壓力對吸放熱性能均有不同影響，基本規(guī)律為：顆粒尺寸越小、反應(yīng)床初始溫度越低、入口壓力越大，則放熱速率越快。儲熱過程中，顆粒尺寸越小，反應(yīng)

3、床初始溫度越高，其儲熱速率越快。儲熱容量受上述因素的控制并不明顯，其容量最高可達(dá)2300kJ/kg，是一種高能儲熱材料。存在一個反應(yīng)床臨界空隙率，在臨界空隙率以上，空隙率越小，其儲放熱速度越快，在臨界空隙率以下，空隙率越大，其儲放熱速度越快。
　　放熱過程中，反應(yīng)床作為熱源，溫度場演變規(guī)律為：反應(yīng)床溫度迅速升高，熱源熱品位高，自心部沿半徑方向，反應(yīng)床溫度逐步降低，儲熱過程中，反應(yīng)床為儲熱體，其溫度場演變規(guī)律為：反應(yīng)床整體溫度迅速降