【摘 要】
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在0.04MPa氦气保护下,采片中频感应熔炼炉冶炼了,以少量Y和Cu分别替代部分Mg和Ni的Mg2Ni型储氢合金,并对合金的结构形貌、相组成、气态吸氢活化与性能进行了系统的研究.研究
【机 构】
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内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头,014010;内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010;内蒙古新金属材料重点实验室,内蒙古包头014010;内蒙古新金属材料重点实验室,内蒙古包头
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在0.04MPa氦气保护下,采片中频感应熔炼炉冶炼了,以少量Y和Cu分别替代部分Mg和Ni的Mg2Ni型储氢合金,并对合金的结构形貌、相组成、气态吸氢活化与性能进行了系统的研究.研究结果表明:铸态Mg22 Y2 Ni10 Cu2合金具有典型的片层状共晶组织特征,其组成相为Mg2Ni,YMgNi4和少量的Mg相;合金在3 MPa,300℃下5次吸放氢完全活化,Mg和Mg2Ni相能够可逆吸放氢,但在首次活化过程中,Mg2Ni相只有部分转变为Mg2NiH4,而Mg相则能够完全转变为MgH2;同时发现YMgNi4相虽多次吸放氢循环后,都未发现有非晶化现象发生,表明该相与REMgNi4(RE=La,Nd)等其他拉弗斯相相比,具有更高的结构稳定性;合金的吸氢动力学曲线用Avrami-Erofeev法拟合后表明合金吸氢是一维形核和长大过程;测试了合金的平衡压力-浓度等温(PCT)曲线,计算合金的热力学参数为Mg相的氢化焓变(△H)和熵变(△S)分别为-78.1 kJ ·mol-1,-133.9 J ·K-1·mol-1,而Mg2Ni相的氢化ΔH和ΔS则分别为-51.8 kJ ·mol-1,-103.0 J ·K-1 ·mol-1,合金的热力学性能明显改善,表明添加Y和Cu对Mg2Ni型合金的吸氢性能具有一定的催化作用.
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