鎂基儲(chǔ)氫合金的制備及表面復(fù)相改性.pdf

1、作為最有開發(fā)前景的儲(chǔ)氫材料之一，鎂基儲(chǔ)氫合金具有儲(chǔ)氫量高、密度小、資源豐富、價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)，也存在著吸放氫反應(yīng)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能差等缺點(diǎn)。本文通過機(jī)械合金化法制備了Mg2Cu合金，并以此合金為基礎(chǔ)，添加重量比為5％的單質(zhì)或者氧化物，采用機(jī)械球磨的方法對合金進(jìn)行表面復(fù)相改性；感應(yīng)熔煉法制備了Mg2CuxNi1-x(x=0，0.2，0.4)合金，采用機(jī)械球磨的方法對合金進(jìn)行表面復(fù)相改性。通過X射線衍射測試、組織形貌觀察、氣態(tài)儲(chǔ)氫性能

2、測試，研究合金在改性前后的相結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)氫性能。論文還針對機(jī)械合金化法進(jìn)行了制備工藝方面的研究。
　　 機(jī)械合金化工藝的探索表明，采取過程控制步驟可加快機(jī)械合金化的進(jìn)程。其最優(yōu)工藝參數(shù)為：不銹鋼罐球磨，球磨氣氛為Ar氣，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速600rpm，球料比20∶1，球磨每隔2h在充Ar氣的真空手套箱中將罐中的結(jié)塊粉碎，再繼續(xù)球磨。采用此工藝，Mg、Cu單質(zhì)粉末在球磨8h后完全形成合金。
　　 Mg2Cu+5％x合金表面復(fù)相球磨處理

3、的研究表明：球磨工藝宜使用瑪瑙罐球磨，球磨氣氛為Ar氣，轉(zhuǎn)速600rpm，球料比10∶1，時(shí)間為lh;表面復(fù)相改性后，使合金綜合性能得以改善的添加物，在200℃時(shí)為Cr2O3和Fe3O4，300℃時(shí)為C，400℃時(shí)為Co和Ni；Co和Ni能夠有效提高合金的活性，C能夠有效提高合金的儲(chǔ)氫量。
　　 感應(yīng)熔煉法制備Mg2CuxNi1-x(x=0，0.2，0.4)合金的研究表明：感應(yīng)熔煉法制得的合金是一種復(fù)合相合金;Mg2Ni合金和M

4、gCu0.4=Ni0.6合金中主相都是Mg2Ni相，在Mg2Cu0.2Ni0.8合金中主相為Mg2Cu相；Mg2Cu0.2Ni08合金的吸氫速率、吸氫量等儲(chǔ)氫性能均比Mg2Cu0.4Ni0.6的好。
　　 感應(yīng)熔煉法制備的Mg2CuxNi1-x合金經(jīng)過復(fù)相球磨的研究表明：使用瑪瑙罐、Ar氣氛圍、轉(zhuǎn)速400rpm、球料比20∶1、球磨時(shí)間6h的工藝參數(shù)下，合金粉末的物相未改變，粉末尺寸變小，對比球磨前的吸放氫性能有較明顯的改善，表