合金化及原子参数对tivcr系合金贮氢性能的影响

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1、上海大学硕上学位论文摘要Ti．V—Cr系合金的贮氢量大，工作条件适中，是一种具有很大发展潜力的贮氢合金材料，但放氢量偏低，原料纯金属钒价格昂贵，限制了该合金的应用。Ti／Cr值、V含量是影响Ti—V—Cr系三元合金贮氢性能的主要因素，研究发现：TiVo．6Crl．4(Ti／Cr=0．714，V=20at％)合金的吸氢量达到3．807wt％，放氢量达到2．564wt％。合金化能有效改善Ti．V—Cr系合金的贮氢性能，铝的合金化研究表明：A1的合金化可增大Ti．V．Cr厶金的晶格常数，减少吸放氢量和残余氢量，提高放氢平台压；少量Al对Ti—V—Cr合金的金相组织结

2、构的影响较小；TiVo．75cr。．：A10胚合金常温下的吸氢量达3．887wt％，放氢量达2．288wt％。Mo的合金化研究表明：Mofl邑增大Ti．V．Cr合金的晶格常数，减少吸放氢量，提高放氢平台压，减少合金的晶界面积；(Ti，，V20Cr4，)09Moo．1合金的吸氢量为3．935仉％，放氢量为2．372wt％。合金的贮氢性能与合金成分的原子参数存在半经验的定量关系，本文根据这些关系，推导了Ti．V．Cr系合金吸放氢量与合金原子参数之间的定量关系式，并应用文献中的平台压力与原子参数之间的定量关系式，建立了Ti—V．Cr三元和多元系合金的吸放氢量、平台压

3、力与原子参数之间的定量关系，并用实验检验这些关系式。得到的Ti—V．Cr多元合金的吸氢量、放氢量与原子参数之间的关系式如下：Tine=．506．15--0．46465T+1；76．5(ax)2+1913．3(万)2--22．063(e／a)2"TinCa=．1625．6+5．3031T+4651．45(aX)2+1972．4(万)2--14．953(e／a)273应用这些关系式预测了在常温条件下综合性能较好的Ti．V．Cr多元系贮氢合金29Ti．26V-42Cr-2Fe．A1，该合金的放氢平台区较宽，平台压为O．3MPa，吸氢量为4．073wt．％，放氢量为2

4、．714wt．％。关键词：Ti—V_cr合金合金化贮氢性能原子参数定量关系上海大学硕-上学位论文ABSTRACTTheTi·V-Crisapotentialalloywithlargehydrogenstoragecapacity,andtheworkingconditionispropertonormalatmosphericenvironment．TheloweffectivehydrogenstoragecapacityandthevaluablevanadiumrestricttheuseofTi。V-Cralloy．Thehydrogenstorag

5、epropertyofTi—V．CralloyisstronglydependentonthecompositionrationofTi／Crandthecontentofvanadium．ThemaximumhydrogenstoragecapacityofTiv0．6Crl．4(Ti／Cr--0．714，V_20at％)is3．8wt％，whiletheeffectivehydrogenstoragecapacityis2．564wt％．AlloyingisaileffectivemethodtoimprovetheTi—V-Cralloy’Shydrog

6、enstorageproperty,theresearchofaluminumalloyingimpliedthatthealuminumalloyingcouldenlargetheTi-V-Cralloy’Scrystalparameters，reducethehydrogenstoragecapacity,raisetheplateaupressureetc；aluminumalloyinghaslittleeffectonalloy’Smicrostructure；themaximumhydrogenstoragecapacityofTiv0．75Cr

7、l．2A10．05is3．887wt％，whiletheeffectivehydrogenstoragecapacityis2．288wt％．TheresearchofmolybdenumalloyingimpliedthatthemolybIdenumalloyingcouldenlargetheTi—V-Cralloy’Sparameter,reducethehydrogenstoragecapacityandcrystalboundary,raisetheplateaupressureetc；themaximumhydrogenstoragecapaci

8、tyof(Ti33V20Cr47)o．