Mg23-xLaxNi10貯氫合金的微觀結構及氣態(tài)吸放氫性能的研究.pdf

1、鎂基貯氫合金由于其儲氫容量大、低密度、資源豐富以及其它優(yōu)勢,很快成為所有貯氫材料中最實用和最便宜的貯氫材料之一。其優(yōu)秀合金代表為Mg2Ni。但由于其苛刻的氫存儲條件(溫度高,氫氣吸附率低)已嚴重阻礙了它的實際應用與生產(chǎn)?？茖W家如何解決這一領域是一個重點的難題。這項研究的目的是通過優(yōu)化調(diào)整合金的成分,運用正確的球磨工藝來制備合金,以改善貯氫合金的氫存儲性能。在此文中,基于Mg2Ni的發(fā)展研究決定使用貯氫合金Mg23Ni10作為實驗對象。M

2、g23Ni10貯氫合金是在真空中頻感應電爐熔煉的,合金成分:Mg23-xLaxNi10(x=0,1,2,3,4,5)。在制備過程中為了防止Mg元素的揮發(fā),我們采用高純度氦氣作為保護氣體,通過機械球磨方法來球磨合金。通過X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)研究了鑄態(tài)及球磨態(tài)合金的相結構和微觀組織形貌;用北京有色金屬研究總院開發(fā)的半自動P-C-T曲線測試儀來測試鑄態(tài)合金及球磨態(tài)合金的PCT曲線和吸氫動力學性能。實驗結果表明:

3、>　　加入稀土元素La到Mg23-xLaxNi10(x=0,1,2,3,4,5)合金中,可以顯著提高合金的非晶形成能力,La元素的添加明顯改變合金的相結構,且隨著La元素含量的增加,合金是由Mg2Ni相變?yōu)長aMg3相和LaNi3相。La元素的添加使合金的形態(tài)得到明顯的變化,而且合金的晶粒得到細化。
　　鑄態(tài)Mg23-xLaxNi10(x=0,1,2,3,4,5)合金的吸氫量隨初始壓強的增大而增多。合金的吸放氫量隨溫度的增加明顯提