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1、鎂系儲(chǔ)氫合金有著價(jià)格低廉,儲(chǔ)氫量大等優(yōu)點(diǎn),作為機(jī)載儲(chǔ)氫材料有著廣泛的應(yīng)用前景,但其過(guò)高的氫分解溫度,過(guò)慢的分解速度及易受空氣和氧氣的氧化等缺點(diǎn)制約著實(shí)際應(yīng)用。本文選擇添加B和C對(duì)鎂系儲(chǔ)氫合金進(jìn)行改性研究。
本文通過(guò)機(jī)械球磨制備出2MgNi-xB(x=0%,1%,5%,10%,15%)系列合金。球磨工藝確定為不銹鋼罐,氬氣作為保護(hù)氣氛,轉(zhuǎn)速600rpm,球料比20:1(10:1),球磨時(shí)間為12小時(shí),每隔兩個(gè)小時(shí)將合金置于充滿氬
2、氣的真空手套箱中進(jìn)行破碎處理以緩解合金的粘接現(xiàn)象。然后對(duì)以此工藝制備的Mg2Ni添加不同含量的B/C進(jìn)行表面復(fù)相球磨,工藝為瑪瑙罐,氬氣保護(hù),轉(zhuǎn)速600rpm,球料比20:1,球磨時(shí)間1小時(shí)。
對(duì)制備的2MgNi-xB(x=0%,1%,5%,10%,15%)系列進(jìn)行物相分析發(fā)現(xiàn),合金仍然含有相當(dāng)量的Ni,說(shuō)明12小時(shí)的球磨時(shí)間不足以令單質(zhì)鎳完全消耗。對(duì)合金進(jìn)行氣態(tài)儲(chǔ)氫性能測(cè)試后發(fā)現(xiàn),2MgNi-5%B試樣的綜合性能最好。所有含
3、B試樣的吸氫量均比Mg2Ni高,但由于Mg3Ni20B6并非吸氫相,因此吸氫量隨著B(niǎo)含量的增加而下降。400℃下,2MgNi-5%B試樣的吸氫速率為眾多試樣中最高,僅需180秒就能完成吸氫,而Mg2Ni完成吸氫則需要300秒,并且吸氫量并不如2MgNi-5%B試樣高。所有試樣都在400℃下才有明顯放氫平臺(tái)。Mg2Ni的放氫平臺(tái)較寬,但2MgNi-xB(x=1%,5%,10%,15%)系列合金的放氫平臺(tái)則相對(duì)平臺(tái),并明顯較高,大約高0.2
4、個(gè)大氣壓。
本文將合金成分固定為2MgNi-5%B,將球料比下調(diào)至10:1,觀察合成效果的變化。X射線衍射結(jié)果表明,同為12小時(shí)的球磨時(shí)間下,合金中仍然殘留少量的Mg,并且沒(méi)生成Mg3Ni20B6。但經(jīng)氣態(tài)儲(chǔ)氫性能測(cè)試則發(fā)現(xiàn),試樣的儲(chǔ)氫性能并沒(méi)下降,吸氫速率及放氫平臺(tái)壓相當(dāng),并且吸氫量略有提升。
添加不同含量的B對(duì)Mg2Ni進(jìn)行表面復(fù)相改性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,B作為表面復(fù)相改性的添加元素對(duì)Mg2Ni的儲(chǔ)氫性能改善不大,除
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