氢化燃烧合成法制造Mg-Ni系贮氢合金

异种金属粉末混合物压粉体在加热时进行固相放热反应瞬时即可生成合金的燃烧合成法,近年来受到了广泛关注。这种方法用于制造贮氢合金,有利于提高合金吸氢能力,具有不需要活化处理和高纯化、合成时间短、耗能量大为减少等优点。镁系贮氢合金(Ｍｇ2Ｎｉ等)还有资源丰富、环保性好、轻质等优点。近年来日本东北大学利用燃烧合成法成功地合成了Ｍｇ1%(质量)Ｎｉ贮氢合金,该合金不必进行活化处理,其吸氢量高达7.2%(质量)。最近发现在氢气氛中加热可直接合成镁镍系合金(Ｍｇ2ＮｉＨ4)的新工艺,即氢化燃烧合成法,贮氢合金性能得到了进一步改善。为…     

整体粉末机械合金化固态合成Mg2Ni

Ｍｇ2 Ｎｉ合金具有相当于ＬａＮｉ5 重量 3倍的贮氢容量 ,而且耐过充电和过放电性能高以及充放电率高等特点 ,所以作为下一代贮氢材料倍受关注。Ｍｇ Ｎｉ系贮氢合金利用它在共晶温度 ( 779Ｋ)以上反应进行活化 ,通过燃烧合成法便可制备Ｍｇ2 Ｎｉ合金。与铸造法相比 ,燃烧合成法可比较精确的控制 2 1组成比 ,但反应在颇大程度上依赖于温度难以确保反应过程的稳定性。因此 ,研究了整体粉末机械合金化方法 (简称整体ＭＡ法 )制取Ｍｇ2 Ｎｉ贮氢合金的效果。整体ＭＡ法与传统的研磨ＭＡ和碾磨ＭＡ不同 ,它不使用磨球和容器进行机械合金化 ,…     

Mg-X(X=Fe,Co)贮氢合金的氢化燃烧合成

有望获得实用化的镁系贮氢合金之中 ,Ｍｇ Ｆｅ系的理论吸氢量为 5 5% (质量 )、Ｍｇ Ｃｏ系的理论贮氢量为 4 5% (质量 )都是非常高的 ,但是目前尚未开发成功一种稳定高效生产方法。为寻求工业可行的生产这种贮氢合金的方法 ,日本东北大学新材料研究所采用差示扫描量热计 (ＤＳＣ)和Ｘ射线衍射装置 (ＸＲＤ)研究了Ｍｇ Ｘ(Ｘ =Ｆｅ ,Ｃｏ)系贮氢合金的氢化燃烧合成。研究用的试样是由金属粉末按Ｍｇ∶Ｆｅ(或Ｃｏ) =2∶1的摩尔 (ｍｏｌ)比秤量后 ,投入丙酮液中用均化混合器进行混合均匀的混合物。于室温下将该试样搅拌 3 6ｋｓ。混合物置…     

Ca-Mg-Ni系氢化物的高压合成

镁基合金如Ｍｇ2 Ｎｉ合金是人们所熟知的高吸氢量合金。但是镁基贮氢合金的工作温度一般都很高 (例如Ｍｇ2 ＮｉＨ4 约为 5 0 0Ｋ)并且同氢的反应性也低。因此 ,为了使镁基贮氢合金实现商业化就必须进一步改进其性能。近年来开发了一系列改进技术 ,例如把Ｍｇ2 Ｎｉ相与其他贮氢合金 (如Ｌａｖｅｓ相 )混合改进了显微组织 ,从而使其吸氢温度降低到了 10 0℃以下。还有人开发了具有纳米组织的Ｍｇ Ｎｉ基贮氢合金。利用高压合成法 (如使用压热器型或锻压型设备 )制取了一系列新型镁基氢化物 ,如ＬａＭｇ2 Ｈ7、Ｓｒ2 ＭｇＨ6 、Ｃａ19Ｍｇ2 …     

利用氢化燃烧合成法合成Mg_2FeH_6和Mg_2CoH_5

作为高容量贮氢合金 ,Ｍｇ Ｆｅ系的理论吸氢量 (Ｍｇ2 ＦｅＨ6)为 5 5% (质量 ) ,Ｍｇ Ｃｏ系的理论吸氢量(Ｍｇ2 ＣｏＨ5)为 4 5% (质量 ) ,具有十分惊人的吸氢容量。但是因为Ｍｇ2 Ｆｅ和Ｍｇ2 Ｃｏ并不存在稳定相 ,以致至今仍然未能建立起镁的金属氢化物生产方法。近年来 ,燃烧合成法已成为新材料最受关注的生产工艺之一 ,因为它具有 ( 1)生产过程的能耗低 ;( 2 )可得到高纯产物 ;( 3)生产设备简单 ;( 4 )合成时间极短 ;( 5)可合成亚稳定相 ;( 6)可控制生成物之形状等许多优点。氢化燃烧合成的原理 ,是通过把粒径细小的两种原料粉末用…     

贮氢合金

贮氢合金作为Ｎｉ－Ｈ电池的电极已实用化,最近的将来在氢能的贮藏和运输方面的利用将日益推广。但是最普及的稀土系贮氢合金只有１４％（质量）的贮氢量,这并不适用于车载设施上。当前正致力于贮氢量在３％（质量）和工作温度低于３７３Ｋ的贮氢合金开发。因此,贮氢合金的开发主要集中于轻质镁系和钛系合金方面。新近开发成功的机械合金化ＭＧ－Ｎｉ系合金,在室温下可产生３ｘ１０－４ＭＰａ的氢气平衡压,其贮氢量接近于ＭＨ２的２．１％（质量）左右。如果用Ａｌ等元素置换ＭｇＮｉ合金的Ｍｇ则可进一步增加贮氢量,使室温下的放氢压…     

镁基贮氢合金的开发

纯镁能吸收多达 7 6 % (质量 )的氢 ,但其吸放氢的速度很慢而且放氢温度太高 (约 6 0 0Ｋ ) ,因而无法实用。因此 ,降低放氢温度一直是镁基贮氢合金的开发重点。为了降低镁氢化合物的稳定性 ,与非氢化物形成金属合金化是有效的 ,但从相图来看除Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ以外几乎再无金属能与Ｍｇ形成金属间化合物。因此Ｍｇ Ｎｉ系贮氢合金的开发成了新型镁基贮氢合金的开发重点。经过多年来的研究筛选 ,发现吸氢量很大的轻金属Ｍｇ和Ｃａ同非氢化物形成元素Ｎｉ所构成的 (Ｃａ ,Ｍｇ)Ｎｉ2 合金 ,认为这一合金的发现为进一步开发性能良好的镁基贮氢…     

镁基贮氢合金的制备

综述了镁基贮氢合金制备方法的研究进展，对熔炼法、机械合金化法、扩散法、氢化燃烧法、表面处理等几种主要制备镁基贮氢合金的方法的制备过程、影响因素、特点、优缺点等作了阐述，并论述了目前国内外采用不同制备方法所制得的部分镁基贮氢合金的充放氢性能和电化学性能。     

贮氢合金的开发

贮氢合金一般是由可单独与氢起反应生成氢化物的金属与不能与氢起反应生成氢化物的金属所组成的金属间化合物。当前几个最典型的贮氢合金有 :( 1)稀土系贮氢合金 ,最早 ( 1970年 )发现的便是ＬａＮｉ5合金 ,可在室温下进行反复吸放氢气。当前作为镍 -氢蓄电池电极用的合金是以ＬａＮｉ5为基础采用稀土混合物 (Ｍｍ)取代Ｌａ并利用Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｏ等元素取代一部分Ｎｉ的合金 ,ＭｍＮｉ5即ＡＢ5型合金是已经商品化的第一代贮氢合金。 ( 2 )钛铁系贮氢合金 ,于 1974年发现具有氯化铯构造的ＴｉＦｅ合金在室温下能够吸放大量氢气 ,这类合金价…     

氢压对燃烧合成Mg_2NiH_4的影响

Ｍｇ－Ｎｉ贮氢合金因其贮氢容量大、质量轻、原材料丰富、无污染和应用广泛而受到重视。传统的冶炼方法难于控制化学成分并在破碎之后需十余分钟的吸放氢活化处理。新近开发的燃烧合成工艺具有工艺时间短、设备简单、产品纯度高、节能等优点。为实现燃烧合成法的工业化，有必要研究这种新工艺的某些工艺参数，特别是氢压对合成Ｍｇ。Ｎｉ巳的影响。实验样品的原料粉末为纯镁和镍，按２：１原子比混合并在两酮中充分搅拌直到室温下丙酮全部挥发。所得粉末在５００ＭＰａ单轴压机上压制，样品干燥后供试验用。用差示扫描量热计测量氢化合成过…     

Mg_2Ni系贮氢合金制备方法的研究进展

本文综述了熔炼法、机械合金化法、烧结法、扩散法、氢化燃烧合成法、表面处理法等制备Mg2Ni合金的基本原理和主要工艺。介绍了扩散法和球磨法等制备技术的联用,总结并讨论了这些合金制备技术制取的合金的充放氢性能和电化学性能及其对合金性能的影响。较先进的机械合金化法制备Mg2Ni系贮氢合金复合材料是比较理想的途径。     

贮氢合金专利

镍-金属氢化物二次电池用新型贮氢合金及其制备和退火处理方法;一种纳米晶多相混合稀土-镁系贮氢合金及其制备方法     

高贮氢量的钛系贮氢合金

日本东北大学工学研究科新近开发成功了一种能吸收高达 3% (质量 )氢气的钛系贮氢合金。传统的钒系贮氢合金最大吸氢量为 2 6% (质量 ) ,同时因其含钒量高达 15%以致造价很高。为了开发廉价的贮氢合金 ,采用了廉价的钛为原料研制成功了几乎不含钒的钛系贮氢合金 ,该新型合金具有体心立方晶格的结晶结构 ,被吸收之氢原子贮存于结晶间隙之中。运用零点法在氢气压最高达 10ＭＰａ范围内和 4 0℃的条件下所测量的结果 ,其吸氢量为 3% (质量 )。可望用于燃料电池汽车的贮氢罐 ,将促进电力汽车的实用化进程。高贮氢量的钛系贮氢合金@文凡…     

高贮氢量的钛系贮氢合金

日本东北大学工学研究科新近开发成功了一种能吸收高达 3% (质量 )氢气的钛系贮氢合金。传统的钒系贮氢合金最大吸氢量为 2 6% (质量 ) ,同时因其含钒量高达 15%以致造价很高。为了开发廉价的贮氢合金 ,采用了廉价的钛为原料研制成功了几乎不含钒的钛系贮氢合金 ,该新型合金具有体心立方晶格的结晶结构 ,被吸收之氢原子被贮存于结晶间隙之中。运用零点法在氢气压最高达 10ＭＰａ范围内和 4 0℃的条件下所测量的结果 ,其吸氢量为 3% (质量 )。可望用于燃料电池汽车的贮氢罐 ,将促进电力汽车的实用化进程。高贮氢量的钛系贮氢合金@文凡…     

氢化燃烧法合成Mg2Ni的贮氢性能

用氢化燃烧法合成了Mg2 Ni,PCT实验结果说明了合成的镁基贮氢合金具有很高的活性和高贮氢量 ,5 5 3K时达到 3.40 %。对Mg Ni系的PCT结果作了处理 ,得出温度和氢平衡压的关系式 :吸氢时lg(p/ 0 .1MPa)=- 34 6 9/T 6 .6 39;放氢时lg(p/ 0 .1MPa) =- 35 5 8/T 6 .6 12。用XRD方法进行了物相分析 ,表明存在在Mg2 Ni的氢化物     

贮氢合金的开发和应用

新型贮氢金属间化合物 纯镁金属可吸收7．6％（质量）的氢，但是镁的氢化物的分解温度要求在300℃以上，无法在燃料电池汽车之类的装置上使用。本世纪初终于开发成功可在室温下工作的镁系贮氢合金Mg0.67Ca0.32Ni2，但其贮氢量较低（约为1．8％（质量）），其工作温度和氢平衡压等都大致与LaNi5合金同等，并且贮氢量还稍高些，因此这一合金是颇有发展前景的。     

熔体快淬和退火的Mg—Ni—Nd合金的贮氢性能

Ｍｇ2 Ｎｉ具有高达 3 6 % (质量 )的吸氢容量而且氢化动力学也很高。但是传统熔炼 (ＩＭ )法难以生产纯净的Ｍｇ2 Ｎｉ合金 ,通常要求采取 5次以上的重熔并补加镁才能获得规定成分的产品 ,同时还要求进行反复的活化处理。燃烧合成 (ＣＳ)法则克服了熔炼法的弊端 ,使用高纯度粉末原料即可生产高纯度Ｍｇ2 Ｎｉ合金 ,即快速又节能。特别是氢化燃烧合成 (ＨＣＳ)法能够不用活化处理即可直接生产Ｍｇ2 Ｎｉ的完全氢化物Ｍｇ2 ＮｉＨ4 。ＨＣＳ法生产的优点是纯度高、氢化动力学高、贮氢容量高而且不需要任何活化处理。为了进一步确认ＨＣＳ法 ,…     

La-Mg-Ni系贮氢合金的研究进展

综述了近几年La-Mg-Ni系贮氢合金的研究进展，阐述了为了提高电极合金综合性能所采取的手段，包括元素替代、制备复合贮氢材料、表面处理及制取工艺等。总结了La-Mg-Ni系贮氢合金目前存在的问题，并提出了今后应用研究的方向。     

简讯

镁作为轻质减振材料的应用镁资源丰富是地壳构成克拉克值的第 8位 ,占地壳表层质量比 1.93%。镁的密度为 1.74 ｇ/ｃｍ3是金属中最轻的 ,仅为铝的 2 / 3。镁在大气中表面形成氧化镁 ,比铁更耐腐蚀 ,可作表面保护膜使用。但镁在有氯离子、酸、盐存在的介质中容易被腐蚀。镁的吸振性很高 ,所以镁合金是链锯、打钉机之类便携式机器外壳用的良好材料 ,也在汽车发动机盖等壳体上被采用减振消音效果很好。Ｍｇ2 Ｎｉ系贮氢合金是一种廉价轻质的高贮氢量合金 ,可望在燃料电池和贮氢介质等方面获得应用。 (启　明取自《金属》 ,2 0 0 1,71(1) :4 0～…     

Mg_2Ni和Mg_2NiH_4的燃烧合成

Ｍｇ_２Ｎｉ和Ｍｇ_２ＮｉＨ_４的燃烧合成ＭｇＺＮｉ是一个贮氢能力很高的实用型贮氢合金，用传统熔炼法生产时由于Ｍｇ易于挥发以致很难得到符合化学计量成分的合金，所以必须进行多次重熔和成分调整，制造很费时间并且能耗过大，同时还需要进行反复的活化处理。为了开...