Mg-AL-Li合金制备及其储氢性能的研究

来源 :广西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:echo19
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文采用热处理与现代纳米工艺技术相结合制备Mg-Al-Li三元体系储氢合金,并研究制备工艺、催化掺杂等对Mg-Al-Li三元体系合金储氢性能的影响。  首先,采用不同的热处理方式(自然冷却、液氮快冷)并结合机械固态化学球磨制备Mg5Al3Li2合金,并研究不同制备工艺条件对Mg5Al3Li2合金储氢性能影响,研究发现经热处理再结合机械固态化学球磨制备的样品,合金主要由Mg17Al12相和Mg17Li3组成,而采用机械固态化学球磨直接制备的合金其主要由Mg17Li3相和AlLi相组成。采用自然冷却+机械固态化学球磨或者液氮快冷+机械固态化学球磨制备工艺并不能改善合金吸放氢热力学与动力学性能,反而导致合金氢化量降低;而采用机械固态化学球磨直接制备Mg5Al3Li2合金具有较好的储氢性能,且随着球磨时间的增加,Mg5Al3Li2合金的储氢性能得到明显改善,当球磨时间增加到60h后,材料显示出良好的储氢特性,若球磨时间进一步增加,反而导致材料储氢容量减少,吸放氢动力学性能下降。  其次,为了研究Al含量和Li含量对Mg-Al-Li三元体系合金储氢性能影响,采用机械固态化学球磨制备Mg5AlxLi2(x=2,3,4)和Mg5Al3Lix(x=1,2,3)合金,研究发现提高Al元素摩尔量可以减少中间产物Mg2Al3的生成,提高Mg-Al-Li合金氢化动力学性能,促进合金完全氢化,初始脱氢温度由300℃(x=2)降低至280℃(x=4),提高了合金脱氢动力学与热力学性能,并且使脱氢反应由两步反应向一步反应转变。而在Mg-Al-Li合金中增加Li元素摩尔量,由于Li质地较软,易包覆在Mg-Al颗粒表面,导致合金初始脱氢温度由285℃(x=1)升高到300℃(x=3),储氢容量由3.75wt%(x=1)降至2.23wt%(x=3),同时降低合金吸放氢热力学性能和动力学性能。  再次,以Ti部分替代Mg-Al-Li合金中Al,发现在氩气气氛保护下采用机械固态化学球磨制备的Mg10Al7-xLi2Tix(x=1,2,3)合金,虽然合金的相成分均由Mg17Li3、Al和Ti组成。但不同Ti含量导致合金氢化反应路径不同,如Mg10Al6Li2Ti合金氢化物的脱氢产物为Mg17Al12,Mg10Al5Li2Ti2合金氢化物的脱氢产物为Mg17Al12和Mg17Li3,Mg10Al4Li2Ti3合金氢化物的脱氢产物为Mg17Li3和Mg2Al3,说明通过改变Ti/Al比例可以调控合金的氢化反应路径。与Mg5Al3Li合金对比后发现,合金初始氢化温度由150℃降低至125℃(x=2),初始脱氢温度由285℃将至200℃(x==2),储氢量由3.66wt%升值4.08wt%(x=1),即将适量Ti元素添加至Mg-Al-Li合金,可有效降低Mg-Al-Li合金的初始氢化/脱氢温度,提高合金的储氢容量,改善Mg-Al-Li合金吸放氢动力学和热力学性能。
其他文献
本文主要运用文献资料法和问卷调查法对体育教育专业各专修学生毕业后的就业状况和趋向进行分析,并对体育教育专业各专修学生毕业趋向是否与培养目标相一致进行系统的研究.了
重质纯碱煅烧是关键的重质纯碱生产工序。传统的重质纯碱煅烧工艺装置投资高,占地面积大,工作流程长,运行和维护费用高等。针对这些问题,本论文分析了影响流化煅烧机传热的主要因
曝气生物滤池(Biological Aerated Filter,简称BAF)在国内已广泛应用于城镇污水处理及废水的深度处理。与活性污泥法相比,具有负荷高、占地面积小、基建投资省、无污泥膨胀、氧
Al掺杂的ZnO(AZO)薄膜作为一种新兴的半导体光电材料,不仅具有高电导率,可见光范围的高透过率,而且储量丰富,价格低廉,在氢等离子体中稳定性好,现已成为替代ITO薄膜的首选材料。本文采用实验室自制的超高密度的AZO陶瓷靶材,运用射频磁控溅射法制备了AZO薄膜,用XRD、SEM、四探针测试仪、紫外-可见分光光度计对薄膜的性能进行表征和分析,研究了不同的工艺参数对薄膜结构,形貌,电学,光学性能的影
纳米复合永磁材料具有很大的理论磁能积而受到磁学研究者的广泛关注。目前比较常见的是SmCo/FeCo或Nd_2Fe_(14)B/α-Fe等只有一种硬磁相与软磁相进行复合的磁体。而由两种硬磁相组成的异质复合结构相对于单一硬磁相表现出更加优异的磁性能。在本文中采用高能球磨和高压热压缩变形技术相结合的实验方法来制备(SmCo,NdFeB)/α-Fe(Co)纳米复合永磁体。主要开展了以下的工作来进行研究:采
超顺磁氧化铁纳米微粒(SPIONs)因其低毒性以及独特的磁学性能,在生物医用领域有着广泛的应用,如磁共振成像(MRI)、药物或基因的靶向治疗、细胞或蛋白质的分离、过高热等。然而,SPIONs在应用中仍然存在一些挑战,如生物相容性差、生理环境下稳定性和分散性差、可控的细胞内吞等。针对这些问题,本课题设计合成了聚甲基丙烯酰氧乙基磷脂酰胆碱(PMPC)改性的SPIONs,并初步研究PMPC改性方法和结构
生物滴滤净化挥发性有机污染物技术是近年来发展起来的一项新技术。提高微生物的降解能力,改进生物滴滤填料,完善生物滴滤模型和开展实际废气的应用成为研究的重点。 本研
骨组织工程支架作为组织工程学的一个分支得到了广泛的研究和发展,它为解决和改善治疗人们生活中的骨缺损、骨修复提供了新的思路,带来了新的希望。在骨组织工程支架的研究中