發(fā)布時(shí)間：2017-12-20 18:32

  本文關(guān)鍵詞：Ti-Cr-V系儲(chǔ)氧合金的制備及改性研究　出處：《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：氫能來源廣泛,資源豐富,是一種高效、零污染的新型能源。雖然氫能源應(yīng)用前景廣闊,但是其商業(yè)化發(fā)展還受到制氫、儲(chǔ)氫等方面的限制,尤其是儲(chǔ)氫技術(shù)已成為氫能利用走向?qū)嵱没�、�?guī)�；钠款i。Ti-Cr-V固溶體儲(chǔ)氫合金,室溫下理論儲(chǔ)氫容量高于傳統(tǒng)的AB5、AB2和TiFe系儲(chǔ)氫合金,被認(rèn)為是極具應(yīng)用前景的第三代儲(chǔ)氫材料。本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外Ti-Cr-V系BCC固溶體儲(chǔ)氫合金的研究進(jìn)展進(jìn)行了全面綜述。在此基礎(chǔ)上,選取Ti0.32Cr0.345V0.25Fe0.03Mn0.055儲(chǔ)氫合金作為研究對(duì)象,通過X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析儀(EDS)、熱重、差熱分析(TG/DTA)以及PCT吸放氫性能測(cè)試等測(cè)試分析手段,系統(tǒng)地研究了多元合金化和制備工藝對(duì)合金組織結(jié)構(gòu)和儲(chǔ)氫性能的影響,通過合金元素的添加和制備工藝的改進(jìn),進(jìn)一步提高V基固溶體合金的綜合儲(chǔ)氫性能。研究結(jié)果表明:Zr元素部分替換Ti后,Ti_(0.32)Cr_(0.345)V_(0.25)Fe_(0.03)Mn_(0.055)系合金仍由BCC相和Laves相構(gòu)成,表明Zr的添加沒有改變合金的兩相結(jié)構(gòu)。隨著Zr含量的增加,合金中Laves相增多,并且Zr大量存在于Laves第二相中。在298K條件下,合金吸氫動(dòng)力學(xué)性能良好。隨著Zr的部分替代,合金PCT曲線滯后性減小,吸放氫平臺(tái)壓升高,平臺(tái)傾斜度增大。對(duì)Ti_(0.32)Cr_(0.345)V_(0.25)Fe_(0.03)Mn_(0.055)合金進(jìn)行急冷,合金晶粒細(xì)化,BCC主相的晶格常數(shù)由鑄態(tài)時(shí)的0.3141nm減小為急冷后的0.2984nm,吸氫動(dòng)力學(xué)性能與鑄態(tài)合金相比有所下降。急冷對(duì)吸氫動(dòng)力學(xué)行為影響較大,由鑄態(tài)時(shí)的化學(xué)反應(yīng)控制變?yōu)榧崩鋾r(shí)的新相晶核形成長(zhǎng)大控制。PCT測(cè)試結(jié)果表明,合金吸放氫平臺(tái)壓升高,氫滯增大,最大吸氫量減小。此外,TG/DTA曲線表明,急冷并沒有改變Ti0.32Cr0.345V0.25Fe0.03Mn0.055合金的放氫量,但提高了放氫溫度。在前面研究的基礎(chǔ)上,選擇Ti_(0.32-x)Zr)xCr_(0.345)V_(0.25)Fe_(0.03)Mn_(0.055)(x=2)合金進(jìn)行急冷,合金中Laves相比鑄態(tài)時(shí)明顯減少,晶粒明顯細(xì)化,吸放氫平臺(tái)壓明顯升高,吸放氫平臺(tái)壓滯后性變小,但活化過程變得困難。添加元素Zr的同時(shí)采用急冷方式,對(duì)提高合金放氫量和減小滯后性是有益的,但合適的添加量有待進(jìn)一步研究。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG139.7

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本文編號(hào)：1312987