La-Mg-Ni合金初始相结构对其储氢性能的影响及机制分析

来源 :河南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ghostraider
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
La-Mg-Ni基储氢合金因其在较温和条件下具有良好的可逆储氢性能,成为最具发展潜力的储氢材料之一。然而,由于具有较高吸/放氢温度和较差的吸/放动力学性能等缺点,限制了其实际应用范围。研究发现,La-Mg-Ni储氢合金在首次吸氢时初始相会发生分解,分解后的各相对合金吸/放氢性能起着决定性作用。本文根据La-Mg-Ni三元合金相图,采用真空感应熔炼技术、铜模铸造技术(快冷)和超高压处理技术制备了LaMg4Ni和高镁La0.1Mg9.4Ni0.5合金。通过ICP、XRD、DSC、SEM-EDS以及吸/放氢性能测试等手段,对合金的相结构和储氢性能进行了系统地研究,深入探讨了La-Mg-Ni基多相合金初始相组成、丰度和分布(各相的尺寸、均匀性等)对储氢性能的影响。对铜模铸造LaMg4Ni合金的研究表明,常规铸态LaMg4Ni合金的初始放氢温度和峰值温度均比铜模铸造LaMg4Ni合金高。相比于铸态合金,铜模铸造合金显示出更好的吸/放氢动力学性能;这两种合金的可逆储氢容量和平台压是相近的,表明铜模铸造几乎没有影响LaMg4Ni合金的热力学性能;这两种合金相似的热力学性能应该归因于具有相同的储氢相(Mg和Mg2Ni相);相比于铸态合金,铜模铸造合金较好的吸/放氢动力学性能归因于具有更均匀的相分布。对超高压LaMg4Ni合金的研究表明,常规铸态LaMg4Ni合金由La2Mg17、LaMg2Ni和Mg2Ni相组成,超高压LaMg4Ni合金包含LaMg3、LaMg2Ni和Mg2Ni相。而且,超高压合金具有比铸态合金更为均匀的显微组织。在973 K时,超高压合金比在823 K时的显微组织更加细小;超高压LaMg4Ni合金和铸态合金可逆储氢容量和平台压是相近的,说明该超高压处理几乎不影响LaMg4Ni合金的热力学性质;超高压处理的LaMg4Ni合金初始放氢温度和放氢峰值温度比铸态合金低。此外,超高压合金与铸态合金相比具有更快的吸氢速率和放氢动力学。吸/放氢动力学性能的改善主要归因于La氢化物、Mg2NiH4和Mg2Ni的催化作用和La氢化物、Mg2NiH4和MgH2相均匀的相分布所产生的相界为氢的扩散提供了更多通道。这些性能的改善与超高压处理后,合金中均匀的相分布和细小的显微组织密切相关。对超高压La0.1Mg9.4Ni0.5合金的研究表明,常规铸态La0.1Mg9.4Ni0.5合金的初始放氢温度和放氢峰值温度高于超高压La0.1Mg9.4Ni0.5合金。此外,在加热过程中,超高压合金具有比铸态合金更高的放氢速率;铸态La0.1Mg9.4Ni0.5合金由Mg、Mg2Ni和La2Mg17相组成,而超高压La0.1Mg9.4Ni0.5合金由Mg、Mg6Ni和La2Mg17相组成。超高压处理使Mg2Ni相和Mg相转变成Mg6Ni相,从而降低了Mg相的含量;吸/放氢动力学的提高主要归因于Mg2NiH4较好的催化效果和更多的相界,Mg2NiH4相均匀分布产生的相界为氢的扩散提供了更多通道,这些与超高压处理后Mg6Ni相的形成相关。
其他文献
本文采用机械合金化方法制备了Cu-4vol%WC材料,研究了不同冷轧变形量及退火工艺对材料致密度、力学性能、导电性和显微组织的影响。结果表明,冷轧变形可提高材料的致密度、强度
混凝土钢筋位置测定仪是混凝土结构无损检测的重要仪器,具有体积小、操作简便等特点,在交通运输行业内的使用率很高,已经被列入《公路工程试验检测机构等级标准》中综合甲级
70多年前,孕育形成于荆楚大地的三支红军队伍为了策应中央红军的长征,相继走上了艰难跋涉的征程。四支红色的线条如同四条飞舞的巨龙,在山山水水之间盘旋蜿蜒。当他们在黄土
本实验以两种聚二甲基硅氧烷(PDMS)103-PDMS和107-PDMS为主要原料,采用正硅酸乙酯和甲基三乙氧基硅烷为交联剂,根据亲憎水原理设计出PDMS膜。用渗透汽化装置对膜进行丙二醇单
众所周知,锂离子电池得益于它的高能量密度而广泛应用于各种储能设备。钠离子相较于锂离子电池,有着高地表丰度和低成本的优势,因此钠离子电池被视为最具发展潜力的储能方式之一。构建先进的储钠电极材料,意义重大。钠离子的半径远大于锂离子,已经有较大发展的传统的锂离子电池电极材料,并不能很好地适用于钠离子电池。关于钠离子电池正极材料研究,近期有大量关于过渡金属氧化物、聚阴离子化合物的报道,例如Na_(0.44
1931年8月,贺龙率领红三军打到湖北沔阳县,13岁的洪湖赤卫队儿童团团员胡守富报名参加红军.
黄文洲出生于1921年,湖北人。在他还是一个稚气少年的时候,就参加了艰苦卓绝的二万五千里长征,他跟随着贺龙、关向应的红二方面军,走过了草地,爬过了雪山,经历了常人难以想象
魏天禄档案:湖北天门人,1929年入伍,曾任红二军团六师十一团政委。1955年授衔少将。目前在沪唯一百岁红军。先给你说位小战士吧。他是长征到湖北宣恩时来参军的,16岁,瘦弱矮
TA15合金属于近?型钛合金,既具备?型钛合金良好的可焊性,又具备与???型钛合金接近的工艺塑性,是综合性能优良的钛合金,被广泛应用在航空航天方面,主要用来制造飞机隔框,起落
裂纹和位错是晶体中的两种非常重要的缺陷,它们和材料的强度密切相关,因此有必要对裂纹扩展和位错运动的物理规律进行深入地研究。本研究主要内容及结果如下:   ⑴利用分子动