La-Ni-Al贮氢材料微观结构特性的中子衍射研究

论文摘要

本文利用中子衍射技术研究了一系列LaNi5-xAlx（x=1,0.1,0.25,0.3,0.45,0.5,0.75）合金及其氘化物的晶体结构、相成分以及氘的占位,初步探讨了结构与性能之间的内在关系。 利用FullProf程序精修了一系列LaNi5-xAlx合金的衍射数据,确定了它们的空间群为P6/mmm,得到了合金的晶胞参数、晶胞体积以及原子的占位,发现Al仅替代了部分处于3g位置的Ni,随着Al含量的增加,晶胞体积的变化量与Al替代量之间基本呈线性关系。 对LaNi5-xAlxDy衍射数据的精修,确定了氘化物的空间群仍为P6/mmm,分析了充氘后相成分以及晶胞参数、晶胞体积的变化,得到了氘原子在晶胞中的占位和分布,结合文献中关于LaNi5-xAlx合金的吸放氢性能,初步探讨了Al含量与贮氢性能之间的关系。

论文目录

• 中英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 贮氢材料的发展和分类
• 1.2 La-Ni-Al贮氢材料的研究现状与趋势
• 5基贮氢材料的应用概况'>1.3 LaNi₅基贮氢材料的应用概况
• 1.4 本论文的选题目的和工作内容
• 参考文献
• 第二章 理论和实验概述
• 2.1 贮氢合金的理论基础
• 2.1.1 贮氢合金的基本概念
• 2.1.2 贮氢合金的化学和热力学原理
• 2.1.3 合金的吸氢反应机理
• 2.1.4 合金中氢的位置
• 2.2 实验概述
• 2.2.1 实验手段:中子衍射
• 2.2.2 充氘装置与过程
• 2.2.3 中子衍射实验测量
• 2.2.4 中子衍射数据分析方法
• 参考文献
• 5-xAl_x系列样品结构研究'>第三章 LaNi_5-xAl_x系列样品结构研究
• 3.1 样品制备
• 3.2 中子衍射实验测量
• 3.3 中子衍射研究结果与讨论
• 参考文献
• 5-xAl_xD_y系列样品结构研究'>第四章 LaNi_5-xAl_xD_y系列样品结构研究
• 4.1 样品充氘
• 4.2 中子衍射实验测量
• 4.3 中子衍射研究结果与讨论
• 4.4 结构与贮氢性能之间的关系
• 4.4.1 压力-浓度等温线
• 4.4.2 吸附容量
• 4.4.3 离解平衡压与温度的关系
• 4.4.4 La-Ni-Al系合金的热力学参数
• 4.4.5 小结
• 参考文献
• 第五章 结论
• 攻读硕士学位期间发表文章目录
• 致谢