【摘 要】
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采用真空感应熔炼法制备了La2-xSmxMg16Ni（x=0.1,0.2,0.3,0.4）储氢合金,用XRD分析了合金吸放氢前后的结构变化。用自动控制的Sievert设备测试了铸态合金在不同温度及压力下吸放
【机 构】
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北京科技大学新金属材料国家重点实验室; 内蒙古科技大学材料与冶金学院; 北京钢铁研究总院;
【基金项目】
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国家自然基金项目(51371094;51471054);内蒙古科技大学材料与冶金学院青年孵化器项目(214CY012)
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采用真空感应熔炼法制备了La2-xSmxMg16Ni（x=0.1,0.2,0.3,0.4）储氢合金,用XRD分析了合金吸放氢前后的结构变化。用自动控制的Sievert设备测试了铸态合金在不同温度及压力下吸放氢动力学曲线,并用Arrhenius法估算了合金吸氢及放氢的活化能。研究结果表明,铸态合金的主相是La2Mg17并存在少量的SmNi和Sm5Mg41第二相,Sm部分替代La对合金的相组成没有影响。合金吸氢后形成的氢化物相为LaH3和MgH2。合金的吸氢量、吸氢和放氢动力学随Sm替代量的增加而增加,当Sm替代量从0.1增加到0.4时,最大吸氢量从4.67 wt.%增加到5.025 wt.%.在3MPa压力及49gK温度下,10 min的吸氢量分别为:4.342wt.%,4.488 wt.%,4.564 wt.%,4.787 wt.%,在真空及498K温度下,20 min的放氢量分别为4.342 wt.%,4.488 wt.%,4.564 wt.%,4.787 wt.%。Sm替代对合金吸放氢动力学性能的改善主要归因于Sm替代引起的活化能降低。随着合金中Sm的取代量增加,合金生成焓△H的绝对值及吸氢平台压先减小后增加。当x=0.3时,La1.7Sm0.3Mg16Ni储氢合金的生成焓△H的绝对值最小,其生成焓△H为-6.38 KJ·mol-1。
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