鈦吸氫及鈦鋰合金增強吸氫效應(yīng)的研究.pdf

1、鈦是一種傳統(tǒng)的儲氫材料，鈦及鈦系合金具有儲氫量大，放氫溫度低，價格便宜等優(yōu)點，鈦系合金常被用于工業(yè)儲氫，而純鈦常被用作儲氚材料。本論文在調(diào)研了國內(nèi)外大量相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，首先對儲氫合金的發(fā)展，分類，儲氫原理和應(yīng)用進行了概述，其次將鈦作為研究對象，首次采用擴散鋰的方法形成鈦鋰合金，對其儲氫性能進行優(yōu)化，測量了純鈦與鈦鋰合金的放氫P-t曲線，對它們的儲氫性能進行了比較；最后利用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、二次離子質(zhì)譜分析

2、(SIMS)分別對樣品的相結(jié)構(gòu)、表觀形貌及相對含量進行了分析。 通過對純鈦和鈦鋰合金的放氫量隨時間變化的研究，得到以下結(jié)論：在相同的充氫壓力下，在一定范圍內(nèi)吸氫溫度越高，吸氫量就會越大，同時放氫速度也越快；在相同的吸氫溫度下，所充氫壓越大，相應(yīng)的吸氫量也越大；在相同的充氫壓力和吸氫溫度下，鈦鋰合金相對于純鈦具有更大的放氫量，即前者具有更優(yōu)的吸氫性能。 利用XRD對樣品的相結(jié)構(gòu)進行了分析，得出鈦在吸放氫前后的相變：鈦在吸氫

3、前是密排六方結(jié)構(gòu)，吸氫后產(chǎn)生的鈦的氫化物TiH2的結(jié)構(gòu)是體心四方結(jié)構(gòu)，放氫后TiH2分解產(chǎn)生了具有四方結(jié)構(gòu)的HiH。 利用SEM對樣品的表觀形貌進行了分析，得出經(jīng)過多次吸放氫循環(huán)后，樣品表面產(chǎn)生了許多孔洞與裂紋，這些孔洞與裂紋是多次吸放氫循環(huán)導(dǎo)致晶格不斷膨脹收縮而產(chǎn)生的氫進出通道。 利用SIMS對樣品的相對含量分析，得出氫擴散的深度超過1.2μm，這個深度足以用作加速器中子源的氚靶。同時通過對吸氫量的研究，證明將鈦鋰合金