氫能源作為一種可再生的清潔能源,具有廣闊的應(yīng)用前景。當(dāng)前,膜分離技術(shù)是獲取高純氫氣最主要的途徑。過渡元素中5B族金屬具有較高的氫滲透性能,其中Nb的氫滲透系數(shù)幾乎是673K時純Pd合金氫滲透系數(shù)的19倍,有望替代Pd成為新型氫滲透膜材料。為解決純Nb在氫滲透過程中易氫脆的問題,設(shè)計出Nb-Ti-Ni系合金,其具有一定的氫滲透性能和抗氫脆性能。在Nb-Ti-Ni氫分離合金的設(shè)計中,主要利用調(diào)控合金中Nb含量來平衡氫滲透合金的抗氫脆性能及氫滲透性能。但這種方法具有可調(diào)控范圍較小、需避開NiTi₂、Nb₈Ti₃Ni₉等相區(qū)的局限性,因此需要探究一種新的調(diào)控途徑來開發(fā)同時具有高氫滲透性能與高抗氫脆性能的合金。Nb-Ti-Fe合金共晶組織具有極高的氫滲透系數(shù),同時,其組織特征與Nb-Ti-Ni系合金極其相似。因此,本文利用Fe元素對Nb-Ti-Ni氫分離合金的共晶組織進行調(diào)控,從而開發(fā)出一種新的途徑來提高合金在氫滲透過程中的綜合性能。Nb-Ti-Ni（Fe）合金微觀組織組成為初生（Nb,Ti）相+共晶{TiN... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

金屬氫分離膜提純氫氣原理圖

圖 1-2 氫在不同合金中的滲透系數(shù)[31]學(xué)者 Hashi 等[33]提出，在純 Nb 中添加合相和共晶{bcc-(Nb,Ti)+TiNi}相構(gòu)成的 Nb滲透系數(shù)和一定的抗氫脆性能。這種雙相，各相承擔(dān)的作用是不同的——初生(N用，其主要作為氫原子的擴散通道，但該的共晶{bcc-(Nb,Ti)+TiNi}相具有較好的力中起到抗氫脆的作用。為此，這種“多相分離膜材料的設(shè)計。分離合金及設(shè)計學(xué)者 K.Hashi 等[38]對 Nb-Ti-Ni 體系中不同明，Nb-Ti-Ni 三元合中主要包含以下幾種固溶體：該相是氫滲透的主要通道；化合物：該相具有較好的力學(xué)性能，但

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文6初生TiNi相，如圖1-3(a)，黑色相為初生TiNi相，灰色相為共晶{bcc-(Nb,Ti)+TiNi}相，能看到初生 TiNi 相孤立的分布在共晶相中；當(dāng) Nb 含量為 20 時，合金組織全部為共晶{bcc-(Nb,Ti)+TiNi}相，如圖 1-3(b)，共晶組織為層片狀，白色相為bcc-(Nb,Ti)相，黑色相為 B2-TiNi 相；當(dāng) Nb 含量大于 20 時

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]淺談我國的能源現(xiàn)狀及能源對策[J]. 柴生高.  中國外資. 2011(22)
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博士論文
[1]Nb-Ni（Co）-Ti（Hf）系合金凝固路徑及組織和滲氫性能[D]. 閆二虎.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號：3246546