机械合金化La_Mg_Ni系三元储氢合金的性能_李谦.pdfVIP

第33 卷 第9 期 稀有金属材料与工程 Vol.33, No.9 2004 年 9 月 RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING September 2004 机械合金化La-Mg-Ni 系三元储氢合金的性能 1,2 1 2 2 1 1 1 李 谦 ，蒋利军 ，林 勤 ，周国治 ，詹 锋 ，郑 强 ，尉秀英 ( 1. 北京有色金属研究总院，北京 100088) (2. 北京科技大学物理化学系，北京 100083) 摘 要：采用机械合金化制备了La -Mg-Ni 系三元储氢材料，并对其热力学、动力学进行了研究，该材料具有很好的活 性和较高的储氢量, 在553 K 时储氢量达到5.23%(质量百分数) 。在3.0 MPa 氢气压力和423 K~573 K 之间的条件下， 可以在 1 min 之内完成饱和吸氢量的90% 以上。采用XRD 衍射、SEM 对材料的物相和形貌进行分析和研究。实验证明： 物相组成为La Mg ，Mg Ni ，LaH 和单质La ，颗粒的最大粒径为4 µm 。混合粉末材料的非晶化和体系中催化物质的 2 17 2 2 存在使其氢化动力学性能得以明显改善。 关键词：机械合金化； LaMg Ni ；镁基储氢合金；储氢性能 17 + 中图法分类号：TG139 .7 文献标识码：A 文章编号：1002-185X(2004)09-0941-04 近年来镁基储氢合金材料已经成为世界储藏氢能 按LaMg 17Ni 化学计量混合后在Spex －8000 型球磨机 [1~3] 材料的研究热点 。镁及其合金作为储氢材料首先是 中进行球磨，球料比为10?1，球磨时间为20 h ，40 h ， 由于镁系储氢材料的储氢容量高，MgH2 的含氢量高 60 h ，球磨过程在3 MPa 的高纯氢气保护下进行，将 达7.6%(质量百分数，下同) ，Mg NiH 也达到3.6% ； 材料制备和氢化过程合并 1 次完成。然后将所制得产 2 4 其次镁是地壳中含量最丰富的元素之一，约占地壳质 物不需活化直接用等容法在不同温度下测量材料的吸 量的2.35 % ，而且价格低廉。 放氢性能。采用扫描电镜(英国剑桥S250MK3)观察试 但是镁系储氢材料存在吸放氢温度高、反应动力 样的微观形貌；在 X 射线衍射仪(MXP21VAHF)上进 学性能差等缺点，制约了镁系储氢材料实用化的进程。 行材料相结构分析，测试条件为CuKa 靶(?=1.56 nm) ， 目前研究人员致力于提高镁系储氢材料的氢化特性， o 40 kV ，300 mA，狭缝宽度为1 （?）。 主要集中在用其它元素部分取代Mg 或Ni ，或通过改 [4~ 6]