基于可逆吸放氫的Mg-3Ni-2MnO2復(fù)合材料儲(chǔ)熱性能研究.pdf

1、儲(chǔ)熱技術(shù)能夠解決工業(yè)熱能供給與需求失配的矛盾，是提高能源利用率和保護(hù)環(huán)境的有效技術(shù),在工業(yè)余能的存儲(chǔ)、電力“移峰填谷”等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，因此開發(fā)高效儲(chǔ)熱材料尤為重要。本文利用充氫球磨技術(shù)制備鎂基納米晶復(fù)合材料，進(jìn)而開展基于其可逆吸放氫過(guò)程的儲(chǔ)放熱性能研究，為拓展其工程應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
　　本文利用行星式球磨機(jī)制備了Mg-3Ni-2MnO2復(fù)合材料；利用XRD、SEM等分析手段，檢測(cè)了顆粒大小及微觀組織的變化；通過(guò)自制裝置測(cè)試吸放

2、氫速率，進(jìn)而獲得其儲(chǔ)放熱動(dòng)力學(xué)性能，并系統(tǒng)研究了影響儲(chǔ)熱材料儲(chǔ)放熱速率的因素；利用熱電偶測(cè)試了反應(yīng)床儲(chǔ)放熱過(guò)程中溫度場(chǎng)的演變過(guò)程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：
　　原始材料在球磨過(guò)程中，隨著球磨時(shí)間的延長(zhǎng)，顆粒平均直徑越小，當(dāng)球磨時(shí)間達(dá)到95h時(shí)，顆粒尺寸為1.2μm。
　　材料的原始組織、初始溫度、入口壓力對(duì)吸放熱性能均有不同影響，基本規(guī)律為：顆粒尺寸越小、反應(yīng)床初始溫度越低、入口壓力越大，則放熱速率越快。儲(chǔ)熱過(guò)程中，顆粒尺寸越小，反應(yīng)

3、床初始溫度越高，其儲(chǔ)熱速率越快。儲(chǔ)熱容量受上述因素的控制并不明顯，其容量最高可達(dá)2300kJ/kg，是一種高能儲(chǔ)熱材料。存在一個(gè)反應(yīng)床臨界空隙率，在臨界空隙率以上，空隙率越小，其儲(chǔ)放熱速度越快，在臨界空隙率以下，空隙率越大，其儲(chǔ)放熱速度越快。
　　放熱過(guò)程中，反應(yīng)床作為熱源，溫度場(chǎng)演變規(guī)律為：反應(yīng)床溫度迅速升高，熱源熱品位高，自心部沿半徑方向，反應(yīng)床溫度逐步降低，儲(chǔ)熱過(guò)程中，反應(yīng)床為儲(chǔ)熱體，其溫度場(chǎng)演變規(guī)律為：反應(yīng)床整體溫度迅速降