Y 5 Mg 95-x Ni x (x=5,10,15)合金贮氢性能的研究

发布时间：2024-03-17 08:13

　　固态Mg基贮氢合金具有储能密度高、安全性高及原料丰富的优势,是非常具有前景的储氢材料之一。由于稀土元素具有复杂的电子结构,与Mg合金化后会对合金的贮氢性能起到很好的催化作用,钇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并改变Ni含量的方法改变合金性能。催化剂也是用来改变合金吸放氢性能的有效途径,探究添加不同含量TiF₃催化剂与相同含量不同催化剂Cr₂O₃、MoS₂和NbF₅对合金吸能的影响效果。本文通过通过真空感应熔炼、行星式球磨等工艺过程,制备了铸态、球磨态和加入催化剂的合金样品。并利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜等设备观测分析合金的相组成、微观结构,利用半自动MH-PCT测试贮氢量、吸放氢动力学和热力学等性能,并对吸放氢机理进行了分析研究。铸态合金Y₅Mg_95-x5-x Ni_x(x=5,10,15)由主相Mg与副相Mg₂Ni和Ni

【文章页数】：119 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 贮氢材料的研究背景
    1.2 贮氢材料基本贮氢原理及性能
        1.2.1 贮氢材料的基本贮氢原理
        1.2.2 贮氢合金的热力学性能
        1.2.3 贮氢合金的动力学性能
    1.3 贮氢材料的研究现状
    1.4 镁基贮氢材料的研究现状及改性
        1.4.1 合金化对贮氢性能的影响
        1.4.2 纳米化对贮氢性能的影响
        1.4.3 催化剂对贮氢性能的影响
    1.5 选题依据及研究内容
2 实验方法
    2.1 试验所用材料
        2.1.1 原材料
        2.1.2 试验用辅助材料
    2.2 试验样品制备
        2.2.1 铸态样品
        2.2.2 球磨态样品
        2.2.3 催化态样品
    2.3 合金气态吸放氢性能测试
        2.3.1 仪器介绍
        2.3.2 样品活化及动力学测试
        2.3.3 PCT曲线及热力学测试
    2.4 样品的相组成和微观结构的表征
        2.4.1 X射线衍射(XRD)分析
        2.4.2 扫描电镜(SEM)
        2.4.3 透射电镜(TEM)与选区电子衍射(SAED)
3 铸态Y₅Mg_95-xNi_x(x=5,10,15)合金的贮氢性能的研究
    3.1 铸态Y₅Mg_95-xNi_x(x=5,10,15)合金的组成相与微观结构
    3.2 合金吸放氢性能
        3.2.1 吸放氢反应机理
        3.2.2 合金吸放氢量及活化性能
        3.2.3 吸放氢动力学性能
        3.2.4 吸放氢热力学性能
    3.3 本章小结
4 不同球磨时间Y₅Mg₈₅Ni₁₀合金的贮氢性能研究
    4.1 相组成和微观结构
    4.2 合金吸放氢性能
        4.2.1 合金吸放氢量及活化性能
        4.2.2 吸放氢动力学性能
        4.2.3 吸放氢热力学性能
    4.3 本章小结
5 球磨态Y₅Mg₈₅Ni₁₀+ x wt.%TiF₃(x=1,3,5,7)贮氢性能研究
    5.1 相组成和微观结构
    5.2 合金吸放氢性能
        5.2.1 合金吸放氢量及活化性能
        5.2.2 球磨态Y₅Mg₈₅Ni₁₀+ x wt.%TiF₃(x=1,3,5,7)吸氢动力学性能
        5.2.3 球磨态Y₅Mg₈₅Ni₁₀+ xwt.%TiF₃(x=1,3,5,7)放氢动力学性能
        5.2.4 球磨态Y₅Mg₈₅Ni₁₀+ xwt.%TiF₃(x=1,3,5,7)吸放氢热力学性能
    5.3 本章小结
6 Cr₂O₃、MoS₂和NbF₅催化Y₅Mg₈₅Ni₁₀合金的贮氢性能研究
    6.1 相组成和微观结构
    6.2 合金吸放氢性能
        6.2.1 合金吸放氢量及活化性能
        6.2.2 吸放氢动力学性能
        6.2.3 吸放氢热力学性能
    6.3 本章小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3930739