TiFe基儲氫材料的制備、微觀結(jié)構(gòu)和儲氫性能研究
發(fā)布時間:2023-12-04 19:31
大量使用化石燃料排放的溫室氣體對環(huán)境有污染,因此需要開發(fā)替代燃料。氫作為一種替代能源原料,已被公認為是移動和固定應用中化石燃料的理想替代產(chǎn)品。但氫氣的生產(chǎn)儲存和運輸仍然是氫能領域關鍵技術。在眾多儲氫材料中TiFe合金作為AB型儲氫合金的典型代表,不僅在常溫下能有不錯的吸放氫性能,還具有較高的儲氫密度和較低的成本。盡管已經(jīng)進行了多年的研究,但是將其轉(zhuǎn)化為商業(yè)化還有一定的距離。而且TiFe合金的活化滯后等問題,阻礙了TiFe合金在實踐中的進一步商業(yè)化應用。本文選取了活化性能優(yōu)異的Ti1.1Fe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2五元合金作為母合金,采用元素替代的方法來探究不同Pr元素的替代量對鑄態(tài)Ti1.1-xFe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Prx(x=00.08)合金微觀結(jié)構(gòu)及儲氫性能的影響。測試條件為氫氣壓力3 MPa...
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
引言
1 儲氫合金概述及儲氫原理
1.1 儲氫合金
1.1.1 儲氫合金的分類及研究現(xiàn)狀
1.1.2 儲氫合金的儲氫原理
1.2 TiFe系儲氫合金
1.3 TiFe合金的改性處理
1.3.1 元素替代法
1.3.2 機械合金化法
1.4 實驗的研究思路及研究內(nèi)容
2 實驗設計部分
2.1 實驗思路及實驗流程
2.2 實驗樣品的制備
2.2.1 鑄態(tài)合金的制備
2.2.2 球磨樣品制備
2.3 合金樣品微觀結(jié)構(gòu)表征
2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
2.3.2 掃描電鏡(SEM)及能譜分析(EDS)
2.4 合金的吸放氫性能測試
2.4.1 吸放氫性能測試測試儀器
2.4.2 活化性能測試
2.4.3 吸放氫曲線及動力學測試
2.4.4 PCT曲線及熱力學測試
3 鑄態(tài)Ti1.1-xFe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Prx(x=00.08)的儲氫性能
3.1 添加Pr對合金的微觀結(jié)構(gòu)的影響
3.1.1 合金的XRD分析
3.1.2 合金掃描電鏡(SEM)及能譜(EDS)分析
3.2 添加Pr對鑄態(tài)合金的活化性能的影響
3.3 鑄態(tài)合金的吸放氫動力學性能
3.4 添加不同Pr含量對鑄態(tài)合金的吸放氫機理的影響
3.5 鑄態(tài)合金的吸放氫熱力學性能
3.6 本章小結(jié)
4 球磨時間對Ti1.04Fe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Pr0.06合金的微觀結(jié)構(gòu)及儲氫性能的影響
4.1 球磨時間對合金的微觀結(jié)構(gòu)及相組成的影響
4.1.1 合金的XRD分析
4.1.2 合金的掃描電鏡分析(SEM)
4.2 合金的粒度分析
4.3 球磨態(tài)合金的活化性能
4.4 球磨合金的吸放氫動力學性能
4.5 球磨對合金的吸放氫機理的影響
4.6 球磨合金的吸放氫熱力學性能
4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
本文編號:3870571
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
Abstract
引言
1 儲氫合金概述及儲氫原理
1.1 儲氫合金
1.1.1 儲氫合金的分類及研究現(xiàn)狀
1.1.2 儲氫合金的儲氫原理
1.2 TiFe系儲氫合金
1.3 TiFe合金的改性處理
1.3.1 元素替代法
1.3.2 機械合金化法
1.4 實驗的研究思路及研究內(nèi)容
2 實驗設計部分
2.1 實驗思路及實驗流程
2.2 實驗樣品的制備
2.2.1 鑄態(tài)合金的制備
2.2.2 球磨樣品制備
2.3 合金樣品微觀結(jié)構(gòu)表征
2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
2.3.2 掃描電鏡(SEM)及能譜分析(EDS)
2.4 合金的吸放氫性能測試
2.4.1 吸放氫性能測試測試儀器
2.4.2 活化性能測試
2.4.3 吸放氫曲線及動力學測試
2.4.4 PCT曲線及熱力學測試
3 鑄態(tài)Ti1.1-xFe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Prx(x=00.08)的儲氫性能
3.1 添加Pr對合金的微觀結(jié)構(gòu)的影響
3.1.1 合金的XRD分析
3.1.2 合金掃描電鏡(SEM)及能譜(EDS)分析
3.2 添加Pr對鑄態(tài)合金的活化性能的影響
3.3 鑄態(tài)合金的吸放氫動力學性能
3.4 添加不同Pr含量對鑄態(tài)合金的吸放氫機理的影響
3.5 鑄態(tài)合金的吸放氫熱力學性能
3.6 本章小結(jié)
4 球磨時間對Ti1.04Fe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Pr0.06合金的微觀結(jié)構(gòu)及儲氫性能的影響
4.1 球磨時間對合金的微觀結(jié)構(gòu)及相組成的影響
4.1.1 合金的XRD分析
4.1.2 合金的掃描電鏡分析(SEM)
4.2 合金的粒度分析
4.3 球磨態(tài)合金的活化性能
4.4 球磨合金的吸放氫動力學性能
4.5 球磨對合金的吸放氫機理的影響
4.6 球磨合金的吸放氫熱力學性能
4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
本文編號:3870571
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