氫氣作為一種能源具有熱值高、無污染和來源廣等特點。氫氣的制備方法很多,與傳統(tǒng)化石燃料制氫和電解水制氫相比,Al-H2O反應制氫具有低成本、高效率、高安全性以及環(huán)保等優(yōu)點,因此擁有很好的發(fā)展前景。然而,Al基水解制氫材料也面臨著諸多的局限,例如Al極易被氧化形成致密的氧化鋁鈍化層覆蓋在表面,嚴重阻礙了Al-H2O反應的進行;水解制氫的反應速率過快,難以控制。本研究利用CALPHAD方法和氣霧化制粉技術設計并制備了Al-Bi-Zn三元和Al-Bi-Zn-Sn四元合金復合粉體,詳細研究了上述合金復合粉體的制氫性能,并對該系列合金復合粉體的制氫機理進行了解釋。本研究所取得的主要結果如下:(1)本研究利用CALPHAD方法計算相圖,以此為基礎設計了一系列Al-Bi-Zn三元和Al-Bi-Zn-Sn 四元合金復合粉體,并通過氣霧化制粉技術制備了該系列合金復合粉體。研究結果表明,上述兩個系列合金復合粉體出現(xiàn)液相兩相分離現(xiàn)象,形成Bi-rich相或(Bi,Sn)-rich相不連續(xù)包裹Al-rich相的特殊微觀結構。(2)本研究開展了Al-Bi-Zn三元和Al-Bi-Zn-Sn四元合金復合粉體制氫性能的...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 Al基水解制氫復合材料的研究概述
    1.2 液相兩相分離與Al基制氫復合粉體的合金設計
    1.3 本論文的研究目的及主要內(nèi)容
    參考文獻
第二章 實驗方法
    2.1 Al-Bi-Zn基合金復合粉體的設計
    2.2 Al-Bi-Zn基合金復合粉體的制備
    2.3 Al-Bi-Zn基合金復合粉體的表征分析
    2.4 Al-Bi-Zn基合金復合粉體的制氫性能研究
    2.5 Al-Bi-Zn基合金復合粉體的反應機理研究
    參考文獻
第三章 Al-Bi-Zn三元合金復合粉體的設計及水解制氫性能研究
    3.1 Al-Bi-Zn三元合金的成分設計
    3.2 Al-Bi-Zn三元合金復合粉體的組織形態(tài)及結構分析
        3.2.1 Al-Bi-Zn三元合金復合粉體的表面形貌
        3.2.2 Al-Bi-Zn三元合金復合粉體的內(nèi)部組織形貌
        3.2.3 Al-Bi-Zn三元合金復合粉體的晶體結構分析
    3.3 Al-Bi-Zn三元合金復合粉體的水解制氫性能研究
        3.3.1 溫度和反應介質(zhì)對Al-Bi-Zn三元合金復合粉體制氫性能的影響
        3.3.2 Bi和Zn的添加量對Al-Bi-Zn三元合金復合粉體制氫性能的影響
        3.3.3 攪拌對(Al,Bi)-7Zn(wt.%)合金復合粉體制氫性能的影響
    3.4 Al-Bi-Zn三元合金復合粉體的水解反應機理研究
    3.5 本章小結
    參考文獻
第四章 Al-Bi-Zn-Sn四元合金復合粉體的設計及水解制氫性能研究
    4.1 Al-Bi-Zn-Sn四元合金的成分設計
    4.2 Al-Bi-Zn-Sn四元合金復合粉體的組織形態(tài)及結構分析
        4.2.1 Al-Bi-Zn-Sn四元合金復合粉體的表面形貌
        4.2.2 Al-Bi-Zn-Sn四元合金復合粉體的內(nèi)部組織
        4.2.3 Al-Bi-Zn-Sn四元合金復合粉體的晶體結構分析
    4.3 Al-Bi-Zn-Sn四元合金復合粉體的水解制氫性能研究
        4.3.1 溫度和反應介質(zhì)對Al-Bi-Zn-Sn四元合金復合粉體制氫性能的影響
        4.3.2 Sn的添加量對Al-Bi-Zn-Sn四元合金復合粉體制氫性能的影響
        4.3.3 攪拌對(Al,Bi,Zn)-6Sn(wt.%)合金復合粉體制氫性能的影響
    4.4 Al-Bi-Zn-Sn四元合金復合粉體的水解反應機理研究
    4.5 本章小結
    參考文獻
第五章 Al-Sn-Co三元系相平衡的實驗研究
    5.1 實驗方法
    5.2 Al-Sn-Co三元系的基礎二元系
    5.3 Al-Sn-Co三元系的實驗結果與討論
        5.3.1 Al-Sn-Co三元合金的液相分離與鑄態(tài)組織
        5.3.2 Al-Sn-Co三元合金平衡組織
        5.3.3 Al-Sn-Co三元系的實驗相圖
        5.3.4 固/液擴散偶法對相圖中Al₃Co+Al₁₃Co₄+L三相區(qū)的實驗驗證
    5.4 本章小結
    參考文獻
第六章 結論
致謝
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本文編號：3927170