Ni添加对Mg17Al12合金吸放氢性能的影响.pdfVIP

第37卷 第8期 稀有金属材料与工程 、，01．37．No．8 2008笠 RAREMETALMATERIAI，SANDENG}INEERING 2008 8月 August 庞立娟，陈云贵，严义刚，郑 欣，吴朝玲，陶明大 (四川大学，四川成都610064) K下即可快速吸氢，在523K下表现最优的吸 的影响。10％Ni的添加改善了Mgl7AIl2合金的吸放氢性能。合金在423 放氢性能并具有优异的动力学性能，在15min内吸氢量可以达到2．93％(质量分数，下同)，饱和吸氢量达到4．20％。 kJ·tool～H2、 合金在523K下放氢平台压达到O．3MPa，放氢量为3．45％。合金氢化物的生成焓和生成熵分别为-68．37 一121．42 j．(mol1．【1)。在Mgl7AIl2合金添加10％Ni球磨1 吸放氢过程中的相变是可逆的。 关键词：MgtTAlt2：球磨；Ni：贮氢合金 139+．7 中图法分类号：TG 文献标识码：A 文章编号：1002．185X(2008)08-1392·04 金属Mg具有贮氢容量高和价格低廉的特点，其 1 实验 理论贮氢容量达到7．6％，是极具前景的一类贮氢材 料。但是缓慢的吸放氢动力学性质和高的热力学稳定 制备合金使用原料的纯度分别为：Mg≥99．9％， 性限制了镁的应用，例如镁的氢化反应至少需要在 Al≥99．5％。合金在电阻熔炼炉中进行熔炼。采用镁合 623—673 金专用卤盐熔剂RJ-2作覆盖剂，熔炼及保温温度为 K的高温下进行[1捌。为了改善其吸放氢动力 学性能，通过纳米催化、纳米结构化、纳米复合化等 750℃，熔炼后的合金液浇铸到型腔厚度为10mm的 方法能有效地改善镁的吸放氢动力学性能[3,41，降低镁金属模具中凝固成形，浇注温度控制在720℃。熔炼 的吸放氢温度，但是无法从根本上改变MgH2热力学后的合金在空气中进行破碎后，过孔径74“m的筛。 过于稳定的问题。近年来，有学者报道Mgl7All2具有 吸放氢的能力。SBouaricha等【5】报道Mgl7A112合金吸 中球磨1h，将球磨后的合金粉(编号为2拌)放置于 氢后生成MgH2及Al，并且这一过程是可逆的，反应 分2步进行： Mgl7AIl2+(17—2y)H2一 623K温度下使用机械泵抽真空0．5h，然后充氢至4 MPa，保温几小时后，机械泵抽真空O．5h。这样的过 yM92A13+(17—2y)MgH2+(12—3y)A1(1) 程反复进行几次，以达到合金粉最好的吸氢效果。合 (2) M92A13+3H2专2MgH2+3砧 金完全活化后，进行吸氢动力学以及放氢PCT曲线的 A K 测定。另外，以同样的方法制备不添加Ni球磨的 Q Zhang等【6】研究发现，M917A112合金在573 下吸氢后生成M92A13、MgH2以及AI,当反应温度升 高至623 曲线，作为2撑的对比曲线。 K时，M9