固態(tài)Mg基貯氫合金具有儲能密度高、安全性高及原料豐富的優(yōu)勢,是非常具有前景的儲氫材料之一。由于稀土元素具有復雜的電子結(jié)構(gòu),與Mg合金化后會對合金的貯氫性能起到很好的催化作用,釔元素的加入使得合金材料性能大大提高。元素替代法也是改善合金性能的有效方法,用Ni元素替代Mg并改變Ni含量的方法改變合金性能。催化劑也是用來改變合金吸放氫性能的有效途徑,探究添加不同含量TiF₃催化劑與相同含量不同催化劑Cr₂O₃、MoS₂和NbF₅對合金吸能的影響效果。本文通過通過真空感應熔煉、行星式球磨等工藝過程,制備了鑄態(tài)、球磨態(tài)和加入催化劑的合金樣品。并利用X射線衍射儀、掃描電鏡、透射電鏡等設備觀測分析合金的相組成、微觀結(jié)構(gòu),利用半自動MH-PCT測試貯氫量、吸放氫動力學和熱力學等性能,并對吸放氫機理進行了分析研究。鑄態(tài)合金Y₅Mg_95-x5-x Ni_x(x=5,10,15)由主相Mg與副相Mg₂Ni和Ni

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 貯氫材料的研究背景
    1.2 貯氫材料基本貯氫原理及性能
        1.2.1 貯氫材料的基本貯氫原理
        1.2.2 貯氫合金的熱力學性能
        1.2.3 貯氫合金的動力學性能
    1.3 貯氫材料的研究現(xiàn)狀
    1.4 鎂基貯氫材料的研究現(xiàn)狀及改性
        1.4.1 合金化對貯氫性能的影響
        1.4.2 納米化對貯氫性能的影響
        1.4.3 催化劑對貯氫性能的影響
    1.5 選題依據(jù)及研究內(nèi)容
2 實驗方法
    2.1 試驗所用材料
        2.1.1 原材料
        2.1.2 試驗用輔助材料
    2.2 試驗樣品制備
        2.2.1 鑄態(tài)樣品
        2.2.2 球磨態(tài)樣品
        2.2.3 催化態(tài)樣品
    2.3 合金氣態(tài)吸放氫性能測試
        2.3.1 儀器介紹
        2.3.2 樣品活化及動力學測試
        2.3.3 PCT曲線及熱力學測試
    2.4 樣品的相組成和微觀結(jié)構(gòu)的表征
        2.4.1 X射線衍射(XRD)分析
        2.4.2 掃描電鏡(SEM)
        2.4.3 透射電鏡(TEM)與選區(qū)電子衍射(SAED)
3 鑄態(tài)Y₅Mg_95-xNi_x(x=5,10,15)合金的貯氫性能的研究
    3.1 鑄態(tài)Y₅Mg_95-xNi_x(x=5,10,15)合金的組成相與微觀結(jié)構(gòu)
    3.2 合金吸放氫性能
        3.2.1 吸放氫反應機理
        3.2.2 合金吸放氫量及活化性能
        3.2.3 吸放氫動力學性能
        3.2.4 吸放氫熱力學性能
    3.3 本章小結(jié)
4 不同球磨時間Y₅Mg₈₅Ni₁₀合金的貯氫性能研究
    4.1 相組成和微觀結(jié)構(gòu)
    4.2 合金吸放氫性能
        4.2.1 合金吸放氫量及活化性能
        4.2.2 吸放氫動力學性能
        4.2.3 吸放氫熱力學性能
    4.3 本章小結(jié)
5 球磨態(tài)Y₅Mg₈₅Ni₁₀+ x wt.%TiF₃(x=1,3,5,7)貯氫性能研究
    5.1 相組成和微觀結(jié)構(gòu)
    5.2 合金吸放氫性能
        5.2.1 合金吸放氫量及活化性能
        5.2.2 球磨態(tài)Y₅Mg₈₅Ni₁₀+ x wt.%TiF₃(x=1,3,5,7)吸氫動力學性能
        5.2.3 球磨態(tài)Y₅Mg₈₅Ni₁₀+ xwt.%TiF₃(x=1,3,5,7)放氫動力學性能
        5.2.4 球磨態(tài)Y₅Mg₈₅Ni₁₀+ xwt.%TiF₃(x=1,3,5,7)吸放氫熱力學性能
    5.3 本章小結(jié)
6 Cr₂O₃、MoS₂和NbF₅催化Y₅Mg₈₅Ni₁₀合金的貯氫性能研究
    6.1 相組成和微觀結(jié)構(gòu)
    6.2 合金吸放氫性能
        6.2.1 合金吸放氫量及活化性能
        6.2.2 吸放氫動力學性能
        6.2.3 吸放氫熱力學性能
    6.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
在學研究成果
致謝



本文編號：3930739