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《镁基复合储氢材料的机械合金化制备及其性能研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、摘要摘要本研究是国家“973课题一高储量金属氢化物材料储放氢研究”的一部分，围绕着改善镁基储氢材料的氢化动力学性能和降低其工作温度展开以下工作:采用3.OMPa氢气气氛下的机械合金化工艺，对Mg-LaNi2,Mg-LaNi5,Mg-LaNi3-Cu和Mg-Ni-Y四种材料体系进行制备，合成出一系列不同组分的镁基复合储氢材料。运用X-ray,SEM作为主要研究手段，对氢化球磨诱发固态反应产物分析表明:Mg-LaNi2,Mg-LaNi5体系氢化球磨60h的物相为MgH2,Mg2NiH4,La4Hi2
2、9:Mg-LaNi3-Cu体系球磨60h的物相为MgH2,Mg2NiH4,La4H12.9MgCu2:Mg-Ni-Y体系球磨60h的物相为MgH2,Mg2NiH4,Mg2NiHo.29,Ya机械合金化制备出的镁基复合储氢材料活性高，吸氢动力学性能优异，其中Mg-LaNi2体系氢化球磨产物在3.OMPa氢气压力和473K--553K之间，可以在Imin之内完成饱和吸氢量的80%以上，在553K的吸氢量达到5.419mass%，但吸放氢平台压较低;Mg-LaNi5体系球磨产物吸放氢平台宽阔平坦，滞后
3、效应小，该复合物在5.OMPa氢气压力、室温下15min内吸氢量达到2.37mass%，在5.OMPa氢气压力和373--553K之间的条件下，可以在Imin之内完成饱和吸氢量的80%以上，在553K的吸氢量为4.23mass%;Mg-LaNi3-Cu体系氢化球磨产物吸氢动力学性能降低，吸放氢反应的滞后效应加剧:Mg-Ni-Y体系中Y的添加提高了吸氢动力学性能，在373K,10min时间内吸氢量达到4.08mass%，随着温度升高，材料吸氢速率增加，在5.OMPa氢气压力和473-523K之间的
4、条件下，可以在Imin之内完成饱和吸氢量的80%以上，在5.OMPa氢气压力和523-623K之间的条件下，可以在lmin之内完成饱和吸氢量的90%以上，该复合材料在623K的吸氢量为5.92mass%，同时滞后效应小，吸放氢反应的平衡压略有提高。吸氢动力学性能的提高归因于机械合金化过程中多相纳米晶复合产物的合成，而体系中复合催化相的存在强化了氢原子在氢化物层中的扩散能力。Mg-LaNi2,Mg-LaNi5,Mg-LaNi3-Cu,Mg-Ni-Y四种体系的PCT曲线存在两个反应平台，分别对应Mg
5、和Mg2Ni吸氢反应、MgH:和Mg2NiH4放氢反应。关键词:机械合金化，镁基复合储氢材料，吸放氢性能AbstractResearchonMechanicalAlloyingandPropertiesofMagnesium-BasedHydrogenStorageCompositesAbstractInthepresentresearch("973"subject:thehydrdinganddehydridingresearchformetalhydridematerialswithhigh
6、hydrogenstoragecapacity),wepayouratentiononimprovinghydrdingkinetcsandloweringtheworkingtemperatureofMg-basedhydrogenstoragematerials.Therearchworkincludesthefollowingaspects.TheconstitutionsystemsofMg-LaNi2,Mg-LaNi5,Mg-LaNi3-CuandMg-Ni-Yhavebeensele
7、ctedandmilledin3.OMPahydrogenpressuretosynthesizeaseriesofMg-basedhydrogenstoragecompositewithdifferentcomposition.X-raydiffractionandSEMasthemainresearchmeanswereappliedtostudytheproductsevolvementcomprehensivelyduringthehydridingball-millinginduced
8、solidreactionprocess.TheoutputsofMg-LaNi2andMg-LaNi5milledfor60hareMgH2,Mg2NiH4andLa4H,29.TheproductsofMg-LaNi3-Cumilledfor60hareMgH2,Mg2NiH4,La4H12.9andMgCu2.TheoutputsofMg-Ni-Ymilledfor60hareMgH2,Mg2NiH4,Mg2NiHoz9andY.Mg-basedhydrogenstoragecomposi
