储氢合金金属氢化物C14 Laves氢化物储氢容器高压氢压缩器论文.doc

用于氢化物复合储氢器和高压氢化物压缩器的储氢合金研究 【摘要】 本文对氢化物复合高压储氢器用储氢合金及高压金属氢化物压缩机用储氢材料的研究进展进行了全面综述。在此基础上,选择具有高分解压和高储氢容量的AB2型Ti-Cr-Mn(Fe)基多元储氢合金为研究对象,系统研究了合金的晶体结构、储氢性能、以及压缩性能。通过吸放氢性能测试和XRD分析,研究了Cr/Mn比、Cr/Fe比和电子浓度e/a对合金吸放氢特性的影响,以及Fe、V、Cu元素的添加对合金储氢性能和相结构的影响规律,优化出性能优良、适用于氢化物复合高压储氢器和金属氢化物高压压缩器的储氢合金,采用研制的储氢合金设计并研制出性能优异的工作压力为40MPa的氢化物复合高压储氢器和增压压力超过70MPa的金属氢化物高压压缩器样机。对Ti0.9Zr0.15CrxMn1.8-xV0.2 (x=1.4,0.9,0.5,0.2)和Ti0.95Zr0.05CrxMn1.75-xV0.2Fe0.05(x=1.1,0.9,0.7,0.5,0.3)系多元合金的研究结果表明：合金的主相均为C14 Laves相,并且存在少量的杂相。合金的晶格常数和晶胞体积都随Cr/Mn比的减小呈线性递减。随着Mn含量增加,Ti0.9Zr0...?更多还原 【Abstract】 In this thesis, the recent research and development on hydrogen storage alloys for high-pressure metal hydride hybrid hydrogen storage vessel and high-pressure metal hydride compressor were exhaustively reviewed. AB2 type Ti-Cr-Mn(Fe)-based multi-component alloys with high hydrogen absorption/desoprtion plateau pressure was selected as the study object of this work, and the microstructures, hydrogen storage properties and compression properties were studied systematically. By means of hydrogen s...?更多还原 【关键词】 储氢合金； 金属氢化物； C14 Laves； 氢化物储氢容器； 高压氢压缩器； 【Key words】 Hydrogen storage alloys； Metal hydrides； C14 Laves phase； Hybrid hydrogen storage vessel； Metal hydride hydrogen compressor； 摘要 6-8 Abstract 8-9 1 绪论 13-24 1.1 氢能源及储氢材料概况 13-14 1.2 储氢合金的储氢机理 14-18 1.2.1 储氢合金的热力学原理 14-16 1.2.2 储氢合金的动力学原理 16-17 1.2.3 储氢合金的活化机制 17-18 1.3 储氢合金的研究概况 18-21 1.3.1 A_xB_y型储氢合金 18-20 1.3.2 非金属储氢材料 20 1.3.3 金属配位氢化物 20-21 1.4 储氢合金的制备及测试方法 21-22 1.4.1 储氢合金的制备 21 1.4.2 储氢合金的测试方法 21-22 1.5 储氢合金的应用 22-24 2 文献综述 24-40 2.1 Ti-Cr-Mn基储氢合金的研究进展 24-29 2.1.1 Ti-Cr基储氢合金的储氢性能 24-26 2.1.2 Ti-Mn基储氢合金的储氢性能 26-29 2.1.3 Ti-Cr-Mn三元储氢合金的储氢性能 29 2.2 用于高压储氢容器的储氢合金的研究进展 29-33 2.2.1 轻质高压储氢容器的发展现状 29-31 2.2.2 高压储氢容器用氢化物的研究 31-33 2.3 用于高压氢化物压缩器的储氢合金的研究进展 33-38 2.3.1 高压氢化物压缩器的原理 33-35 2.3.2 高压