聚變能是一種安全、潔凈、燃料資源豐富的理想能源。國際熱核實(shí)驗(yàn)堆（ITER）是目前為研究可控磁約束核聚變技術(shù)而開展的重大國際科技合作項(xiàng)目,ZrCo合金由于其優(yōu)異的吸放氫動(dòng)力學(xué)性能、較低的室溫離解平衡以及較好的固氦性能,在貯氚領(lǐng)域存在其特有的優(yōu)勢,其作為ITER項(xiàng)目中氘氚燃料循環(huán)系統(tǒng)中的大規(guī)模氘氚氣體貯存、供應(yīng)以及回收的重要候選材料在近年來得到廣泛的研究關(guān)注,然而,其在高溫氫同位素氣氛下易發(fā)生氫致歧化效應(yīng)以及在雜質(zhì)氣氛中易毒化造成貯氚性能的大幅衰減的問題亟待解決。合金化改性作為目前ZrCo貯氚合金主要改性途徑,然而目前合金化改性對ZrCo貯氚合金氫致歧化效應(yīng)的影響規(guī)律、作用機(jī)制以及與氣體雜質(zhì)相互作用機(jī)制均尚未明確。針對以上迫切需要研究的基礎(chǔ)與應(yīng)用問題,為開發(fā)一類具有較好抗氫致歧化性能及綜合儲氫性能優(yōu)良的ZrCo系貯氚合金,本論文在詳細(xì)調(diào)研國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,通過電弧熔煉及真空退火等技術(shù)制備一系列元素替代改性的ZrCo系貯氚合金,采用XRD、SEM、EDX、TG-DSC、XPS、TPD等材料表征技術(shù)以及Sievert-型吸放氫性能測試方法,研究Ti、Sc替代Zr位,Ni、Fe替代Co位的Zr... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：158 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

⑷LaNi4.25Alo.75的吸放痛尸CT曲線[15],LaNi4.25Alo.75的353K放氣尸CT曲線[26】(b)

圖1.6ZrCo(a)及ZrNi(b)的吸放氫平衡壓力與循環(huán)次數(shù)曲線_與Fe摻雜ZrCo>J^ii_x(x=0、0.5、0.7、1)合金的循環(huán)性能曲線(C尸]1. 3. 5 ZrCo系儲氣合金1. 3.4. 1 ZrCo合金的結(jié)構(gòu)和儲氫特性上述ft氣材料均存在固有缺陷，綜合考慮其r：氣性能，鈾類le氣材料能基本符合SDS系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計(jì)要求。而ZrCo作為一種最有希望替代鈾作為ITER項(xiàng)目中氣的操作，輸運(yùn)，儲存材料具有足以與鈾媳美的特性：(1)作為一種典型的儲氫材料，ZrCo氫化物在室溫下的吸氫坪臺壓可低至10-3Pa，根據(jù)等值線計(jì)算的放氧壓力達(dá)到Ibar僅需375°C,儲氣（H、D、T)容量可接近ZrCoH3。(2)吸放氫/氖/氣動(dòng)力學(xué)性能良好，活化工藝簡單。(3)與鈾相比，無放射性，氫化物粉末在空氣中不易自燃。Co-Zr體系有10種平衡相，圖1.7所示為Co-Zr相圖[37]，ZrCo作為金屬間

圖1.9ZrCo氫化物及氖化物尸Cr曲線（a)以及出和02在氣相和固相中的勢壘和零點(diǎn)振動(dòng)能(b)[42]1.3.4.3 ZrCo合金與雜質(zhì)氣體相互作用ZrCo合金易被雜質(zhì)氣體影響。如CO、CO2、O2、N2、CH4和C2H4等雜質(zhì)氣體會(huì)毒化ZrCo合金，包括對合金吸氧速率、吸氫容量以及平衡壓等性質(zhì)產(chǎn)生不利影響。Penzhom等人發(fā)現(xiàn)[44]ZrCo合金在含CO、O2、N2、CH4等雜質(zhì)氣體的氣氛中吸氫性能受到影響，ZrCo合金在673 K、含CH4雜質(zhì)氣體會(huì)形成碳化物ZrCoCx，在823 K、N?氣氛中會(huì)形成氮化物ZrCoN、，在523 K、含(?氣氛中形成氧化物ZrCo03，該實(shí)驗(yàn)條件下對ZrCo毒化影響的次序?yàn)镹2&CH4〉CO>?2。Heike Glasbrenner等人[45]通過XPS測試發(fā)現(xiàn)CO、CO2對ZrCo的影響主要通過與Co反應(yīng)，生成相應(yīng)的碳化物，伴隨有Zr02的生成，造成表面吸附活性位點(diǎn)的失去吸附離解H2的活性。1.3.4.4 ZrCo合金的排代研究利用錯(cuò)鈷氫化物中氧氖的互排代效應(yīng)[46]，有可能實(shí)現(xiàn)It氣床中氣的冷卻卸，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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