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合金化對(duì)ZrFe 2 基合金的高壓儲(chǔ)氫熱力學(xué)性能調(diào)控

發(fā)布時(shí)間:2025-01-20 18:48
  高壓復(fù)合儲(chǔ)氫罐結(jié)合了氣態(tài)儲(chǔ)氫與固態(tài)儲(chǔ)氫的優(yōu)勢(shì),同時(shí)具備較高的體積儲(chǔ)氫密度與質(zhì)量儲(chǔ)氫密度,且充氫壓力低,為實(shí)現(xiàn)安全高密度的車載儲(chǔ)氫提供了一種解決方案。發(fā)展在高壓條件下具有良好吸/放氫特性的儲(chǔ)氫材料是提升高壓復(fù)合儲(chǔ)氫罐性能的關(guān)鍵。ZrFe2合金因其動(dòng)力學(xué)速度快、脫氫完全、循環(huán)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),具有很大的潛力,但其平臺(tái)壓過高、儲(chǔ)氫量低、滯后系數(shù)高、平臺(tái)斜率大等缺陷限制了其應(yīng)用。本論文在非化學(xué)計(jì)量Zr1.05Fe2的基礎(chǔ)上,采用電弧熔煉方法,制備了一系列添加過渡金屬元素的三元、四元Zr-Fe基合金;運(yùn)用XRD、SEM等研究了合金的組織結(jié)構(gòu);利用PCI方法測(cè)定了添加不同合金元素的Zr-Fe基合金的儲(chǔ)氫性能。論文的主要結(jié)果如下:本文首先研究了Zr1.05Fe1.8M0.2(M=V、Cr、Mn、Mo)的儲(chǔ)氫性能,初步探索了過渡族合金元素部分取代Fe的作用。結(jié)果表明,V能有效降低合金的平臺(tái)壓力,減小吸/放氫滯后,但合金低溫下脫氫不完全,且平臺(tái)斜率增大;Cr在降低平臺(tái)壓和提升儲(chǔ)...

【文章頁數(shù)】:90 頁

【學(xué)位級(jí)別】:碩士

【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 氫的存儲(chǔ)方式
        1.2.1 氣態(tài)儲(chǔ)氫
        1.2.2 液態(tài)儲(chǔ)氫
        1.2.3 固態(tài)儲(chǔ)氫
    1.3 合金儲(chǔ)氫的機(jī)理
        1.3.1 合金儲(chǔ)氫的基本原理
        1.3.2 合金儲(chǔ)氫熱力學(xué)
    1.4 輕質(zhì)高壓復(fù)合儲(chǔ)氫罐及高壓儲(chǔ)氫合金的研究進(jìn)展
        1.4.1 輕質(zhì)高壓復(fù)合儲(chǔ)氫罐
        1.4.2 ZrFe2基高壓儲(chǔ)氫合金的研究進(jìn)展
    1.5 本文研究依據(jù)與主要內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)流程與思路
    2.2 樣品制備
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.2.2 合金制備
    2.3 樣品的結(jié)構(gòu)與形貌表征
        2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.3.2 掃描電鏡(SEM)與能譜(EDS)分析
    2.4 樣品儲(chǔ)氫性能測(cè)試
第三章 過渡族元素替代對(duì)ZrFe2合金的結(jié)構(gòu)與儲(chǔ)氫性能影響初探
    3.1 引言
    3.2 Zr1.05Fe1.8M0.2(M=V、Cr、Mn、Mo)的結(jié)構(gòu)表征
    3.3 Zr1.05Fe1.8M0.2(M=V、Cr、Mn、Mo)的儲(chǔ)氫與熱力學(xué)性能
        3.3.1 Zr1.05Fe1.8M0.2(M=V、Cr、Mn、Mo)的儲(chǔ)氫性能
        3.3.2 Zr1.05Fe1.8M0.2(M=V、Cr、Mn、Mo)的儲(chǔ)氫熱力學(xué)性能
    3.4 Zr1.05Fe1.8M0.2(M=V、Cr、Mn、Mo)吸/放氫后的結(jié)構(gòu)變化
    3.5 本章小結(jié)
第四章 Zr-Fe-Cr與Zr-Fe-Mn三元合金的結(jié)構(gòu)與儲(chǔ)氫性能
    4.1 引言
    4.2 Zr-Fe-Cr與Zr-Fe-Mn合金的結(jié)構(gòu)
    4.3 Zr-Fe-Cr合金的儲(chǔ)氫性能
    4.4 Zr-Fe-Mn合金的儲(chǔ)氫性能
    4.5 Zr-Fe-Cr與Zr-Fe-Mn吸/放氫后的結(jié)構(gòu)變化
    4.6 本章小結(jié)
第五章 添加V、Ti形成四元合金對(duì)Zr-Fe-Cr與Zr-Fe-Mn合金結(jié)構(gòu)與儲(chǔ)氫性能的影響
    5.1 引言
    5.2 Zr-Fe-Cr-V與Zr-Fe-Mn-V合金的結(jié)構(gòu)與儲(chǔ)氫性能
        5.2.1 Zr-Fe-Cr-V與Zr-Fe-Mn-V合金的結(jié)構(gòu)
        5.2.2 Zr-Fe-Cr-V與Zr-Fe-Mn-V合金的儲(chǔ)氫性能
    5.3 Zr-Ti-Fe-Cr與Zr-Ti-Fe-Mn合金的結(jié)構(gòu)與儲(chǔ)氫性能
        5.3.1 Zr-Ti-Fe-Cr與Zr-Ti-Fe-Mn合金的結(jié)構(gòu)
        5.3.2 Zr-Ti-Fe-Cr與Zr-Ti-Fe-Mn合金的儲(chǔ)氫性能
    5.4 Zr-Fe基高壓儲(chǔ)氫合金的潛在應(yīng)用
    5.5 本章小結(jié)
全文總結(jié)與工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號(hào):4029537

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