Mg-Ni基合金的储氢性能研究

论文摘要

本文利用机械合金化的方法制备了Mg76Ti12Fe8-xNiAlx（x=1,2,3,4）系列合金和Mg76-xTi12Fe8Ni4Bx（x=0,4,8,12）系列合金,并对其进行了系统的储氢性能研究。研究方法包括X衍射分析（XRD）、PCT测试、热分析和扫描电镜分析等材料学基本研究方法。研究表明Mg76Ti12Fe8-xNi4Alx系列合金中的主要二元相为Mg2Ni、Al1.1Ni0.9和AlMg。Mg76Ti12Fe8-xNi4Alx系列合中,Mg76Ti12Ni4Fe6Al2合金的储氢量最大（3.19wt%）,吸放氢速率最快。Al元素的加入对合金吸放氢速率影响不大,但是随着Al元素对Fe元素替换量的增加,合金氢化物释氢率减小,吸放氢滞性变大。机械球磨时间的增加,可以提高材料吸放氢速度,降低金属氢化物最低放氢温度,减小合金吸放氢滞后效应;随着机械球磨时间的增加,合金氢化物放氢愈发完全,合金最大储氢量也会受影响而减小。Mg76-xTi12Fe8Ni4Bx（x=0,4,8,12）系列合金氢化物的主要相是MgH2、TiH2、Mg2NiH、Mg2NiH4和HFeTi相。而且,随着球磨时间的增加,HFeTi逐渐消失,MgH2相衍射峰强度逐渐降低,合金氢化物里Mg的单质相越来越不明显。经过球磨以后合金能保持较高的储氢量,同时放氢温度降低,Mg76-xTi12Fe8Ni4Bx（x=0,4,8,12）系列合金氢化物在523K时就能完全放氢,吸放氢滞后性也有所降低。球磨20小时后Mg64Ti12Ni4Fe8B12合金储氢量高于Mg72Ti12Ni4Fe8B4和Mg68Ti12Ni4Fe8B8合金。但是经40小时球磨后这三者中Mg68Ti12Ni4Fe8B8合金的储氢量最大,为2.96wt%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章:绪论
• 1.1 氢能简述
• 1.2 储氢材料
• 第二章 金属储氢材料研究进展
• 2.1 储氢合金的分类及发展概况
• 2.2 Mg-Ni系储氢合金的研究现状
• 76Ti₁₂Fe_8-xNi₄Al₄（x=1,2,3,4）合金的机械合金化与储氢性能研究'>第三章:Mg₇₆Ti₁₂Fe_8-xNi₄Al₄（x=1,2,3,4）合金的机械合金化与储氢性能研究
• 引言
• 3.1 实验方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 晶体结构分析
• 3.2.2 储氢性能研究
• 3.2.3 合金的差热分析
• 3.2.4 微观形貌
• 3.3 本章小结
• 76-xTi₁₂Fe₈Ni₄B_x（x=0,4,8,12）合金的机械合金化与储氢性能研究'>第四章:Mg_76-xTi₁₂Fe₈Ni₄B_x（x=0,4,8,12）合金的机械合金化与储氢性能研究
• 引言
• 4.1 实验方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 晶体结构分析
• 4.2.2 储氢性能研究
• 4.2.3 合金的热分析
• 4.3 本章小结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表论文