鎂系儲(chǔ)氫合金的復(fù)相改性研究.pdf

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，但其過高的氫分解溫度，過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，并且沒生成Mg3Ni20B6。但經(jīng)氣態(tài)儲(chǔ)氫性能測試則發(fā)現(xiàn)，試樣的儲(chǔ)氫性能并沒下降，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