【摘 要】
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该文利用充氢球磨工艺制备了Mg-3Ni-2MnO纳米晶储氢材料,利用X射线衍射仪研究了储氢材料制备过程组织的演变过程;利用扫描电镜研究了储氢材料颗粒组织形态的变化;利用自制的
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该文利用充氢球磨工艺制备了Mg-3Ni-2MnO<,2>纳米晶储氢材料,利用X射线衍射仪研究了储氢材料制备过程组织的演变过程;利用扫描电镜研究了储氢材料颗粒组织形态的变化;利用自制的装置系统测试了其本征吸放氢动力学性能以及储氢材料反应床内的传热效果,并对储氢材料反应床的有效导热系数进行了测试;利用形核长大理论研究了储氢材料吸放氢过程相转变行为,并以此为基础建立了储氢材料吸放氢过程的本征动力学方程.研究结果表明,利用充氢球磨工艺,经一定时间球磨后,能够获得MgH2组织,颗粒尺寸为1μm左右,晶粒为纳米晶.储氢材料本征吸放氢动力学性能的测试结果表明,颗粒尺寸为1μm左右时具有优异的储氢性能;在吸氢过程中,压力越大,越有利于吸氢;在一定温度范围内,温度越高,越有利于吸氢.在1标准大气压放氢时,温度越高,放氢速度越快.利用形核长大理论对Mg-3Ni-2MnO<,2>储氢材料吸放氢本征动力学性能进行了理论研究:建立了本征吸放氢动力学方程,理论值与试验结果能够很好地吻合.对储氢材料反应床传热的研究结果表明:反应床的传热性能很差,从而导致与本征吸放氢完全不同的储氢性能.吸氢过程反应床初始温度越低,越有利于吸氢;反应床不同区域温度场的演变情况不同,中心区域较壁面区域温度高且高温阶段保持时间长.传热效果差同样弱化了储氢材料的放氢性能;温度越高,有利于放氢;靠近反应床壁面的区域,其温升越快,局部放氢速度越快;中心区域温升慢,不利于放氢.
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