金屬鎂的質(zhì)量儲(chǔ)氫密度高達(dá)7.6 wt.%,被認(rèn)為是最理想的車載儲(chǔ)氫材料之一。然而,鎂氫化物分解溫度過高以及氫化/脫氫動(dòng)力學(xué)性能極差的缺點(diǎn)導(dǎo)致其尚未實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用。為改善上述性能,并保持高的質(zhì)量儲(chǔ)氫密度,本文將金屬 Al與 Mg合金化,制備了球磨態(tài)Mg90Al10+x wt.%CeO2(x=0,1,3,5,8)合金和鑄態(tài)Mg100-yAly(y=10,20,30,40)合金,并進(jìn)一步將鑄態(tài)Mg90Al10合金與Nd合金化,制備了鑄態(tài)NdmMg90-mAl10(m=2,5,8,10)合金。結(jié)合相組成、微觀形貌及晶體結(jié)構(gòu)的變化,闡明了合金儲(chǔ)氫性能的改善機(jī)理。具體內(nèi)容如下:(1)對(duì)比了球磨態(tài)及鑄態(tài)Mg90Al10合金的微觀結(jié)構(gòu)和儲(chǔ)氫性能。球磨態(tài)及鑄態(tài)Mg90Al10合金的主相均為Mg相,第二相分別為A1相和Mg17A112相。相比于純Mg,球磨態(tài)及鑄態(tài)Mg90Al10合金氫化物的熱力學(xué)穩(wěn)定性更低,吸放氫反應(yīng)速率更快。熱力學(xué)穩(wěn)定性的降低歸因于Al原子固溶進(jìn)Mg的晶胞,導(dǎo)致Mg相晶胞體積減小。吸放氫反應(yīng)動(dòng)力學(xué)性能的改善歸因于合金晶粒尺寸的減小和多相結(jié)構(gòu)的生成。(2)在球磨態(tài)Mg90Al10合金的制備...

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻(xiàn)綜述
    2.1 研發(fā)應(yīng)用背景
    2.2 原理發(fā)展概述
    2.3 儲(chǔ)氫合金類型
        2.3.1 稀土系儲(chǔ)氫合金
        2.3.2 鈦系儲(chǔ)氫合金
        2.3.3 鋯系儲(chǔ)氫合金
        2.3.4 鑭-鎂-鎳系儲(chǔ)氫合金
        2.3.5 鎂系儲(chǔ)氫合金
    2.4 鎂-鋁系儲(chǔ)氫合金
    2.5 儲(chǔ)氫合金相關(guān)模型
        2.5.1 動(dòng)力學(xué)模型
        2.5.2 熱力學(xué)模型
    2.6 本文的研究思路及主要研究內(nèi)容
        2.6.1 研究思路
        2.6.2 研究內(nèi)容
3 材料制備及研究方法
    3.1 材料制備
        3.1.1 成分設(shè)計(jì)
        3.1.2 原材料規(guī)格
        3.1.3 鑄態(tài)合金制備
        3.1.4 球磨態(tài)合金制備
        3.1.5 粉末樣品制備
    3.2 研究方法
        3.2.1 微觀結(jié)構(gòu)表征
        3.2.2 氣態(tài)性能測試
4 球磨態(tài)及鑄態(tài)Mg₉₀Al₁₀合金微觀結(jié)構(gòu)及儲(chǔ)氫性能研究
    4.1 微觀結(jié)構(gòu)
        4.1.1 物相分析
        4.1.2 微觀形貌
        4.1.3 晶體結(jié)構(gòu)
    4.2 氣態(tài)儲(chǔ)氫性能
        4.2.1 活化性能
        4.2.2 熱力學(xué)性能
        4.2.3 動(dòng)力學(xué)性能
        4.2.4 差示掃描量熱分析
    4.3 本章小結(jié)
5 球磨態(tài)Mg₉₀Al_10+x wt.% CeO₂ (x=1,3,5,8)合金結(jié)構(gòu)及儲(chǔ)氫性能研究
    5.1 微觀結(jié)構(gòu)
        5.1.1 物相分析
        5.1.2 微觀形貌
        5.1.3 晶體結(jié)構(gòu)
    5.2 氣態(tài)儲(chǔ)氫性能
        5.2.1 活化性能
        5.2.2 熱力學(xué)性能
        5.2.3 動(dòng)力學(xué)性能
    5.3 本章小結(jié)
6 鑄態(tài)Mg_100-yAl_y(y=10,20,30,40)合金微觀結(jié)構(gòu)及儲(chǔ)氫性能研究
    6.1 微觀結(jié)構(gòu)
        6.1.1 物相分析
        6.1.2 晶體結(jié)構(gòu)
    6.2 氣態(tài)儲(chǔ)氫性能
        6.2.1 活化性能
        6.2.2 熱力學(xué)性能
        6.2.3 動(dòng)力學(xué)性能
    6.3 本章小結(jié)
7 鑄態(tài)Nd_mMg_90-mAl₁₀(m=2,5,8,10)合金微觀結(jié)構(gòu)及氣態(tài)儲(chǔ)氫性能研究
    7.1 微觀結(jié)構(gòu)
        7.1.1 物相分析
        7.1.2 元素分布
        7.1.3 微觀形貌
        7.1.4 晶體結(jié)構(gòu)
    7.2 氣態(tài)儲(chǔ)氫性能
        7.2.1 活化性能
        7.2.2 熱力學(xué)性能
        7.2.3 動(dòng)力學(xué)性能
    7.3 本章小結(jié)
8 結(jié)論
    8.1 本文總結(jié)
    8.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    8.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：3849884