Ti-Cr-V系儲氫合金的制備及改性研究.pdf

1、氫能來源廣泛，資源豐富，是一種高效、零污染的新型能源。雖然氫能源應(yīng)用前景廣闊，但是其商業(yè)化發(fā)展還受到制氫、儲氫等方面的限制，尤其是儲氫技術(shù)已成為氫能利用走向?qū)嵱没⒁?guī)?；钠款i。Ti-Cr-V固溶體儲氫合金，室溫下理論儲氫容量高于傳統(tǒng)的AB5、AB2和 TiFe系儲氫合金，被認為是極具應(yīng)用前景的第三代儲氫材料。
　　本文首先對國內(nèi)外Ti-Cr-V系BCC固溶體儲氫合金的研究進展進行了全面綜述。在此基礎(chǔ)上，選取Ti0.32Cr0.3

2、45V0.25Fe0.03Mn0.055儲氫合金作為研究對象，通過X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、能譜分析儀（EDS）、熱重、差熱分析（TG/DTA）以及PCT吸放氫性能測試等測試分析手段，系統(tǒng)地研究了多元合金化和制備工藝對合金組織結(jié)構(gòu)和儲氫性能的影響，通過合金元素的添加和制備工藝的改進，進一步提高V基固溶體合金的綜合儲氫性能。研究結(jié)果表明：
　　Zr元素部分替換Ti后，Ti0.32Cr0.345V0.25Fe0

3、.03Mn0.055系合金仍由BCC相和Laves相構(gòu)成，表明Zr的添加沒有改變合金的兩相結(jié)構(gòu)。隨著Zr含量的增加，合金中Laves相增多，并且Zr大量存在于Laves第二相中。在298K條件下，合金吸氫動力學性能良好。隨著Zr的部分替代，合金PCT曲線滯后性減小，吸放氫平臺壓升高，平臺傾斜度增大。
　　對Ti0.32Cr0.345V0.25Fe0.03Mn0.055合金進行急冷，合金晶粒細化，BCC主相的晶格常數(shù)由鑄態(tài)時的0.3

4、141nm減小為急冷后的0.2984nm，吸氫動力學性能與鑄態(tài)合金相比有所下降。急冷對吸氫動力學行為影響較大，由鑄態(tài)時的化學反應(yīng)控制變?yōu)榧崩鋾r的新相晶核形成長大控制。PCT測試結(jié)果表明，合金吸放氫平臺壓升高，氫滯增大，最大吸氫量減小。此外，TG/DTA曲線表明，急冷并沒有改變Ti0.32Cr0.345V0.25Fe0.03Mn0.055合金的放氫量，但提高了放氫溫度。
　　在前面研究的基礎(chǔ)上，選擇Ti0.32-xZrxCr0.34