高壓復合儲氫罐結合了氣態(tài)儲氫與固態(tài)儲氫的優(yōu)勢,同時具備較高的體積儲氫密度與質(zhì)量儲氫密度,且充氫壓力低,為實現(xiàn)安全高密度的車載儲氫提供了一種解決方案。發(fā)展在高壓條件下具有良好吸/放氫特性的儲氫材料是提升高壓復合儲氫罐性能的關鍵。ZrFe₂合金因其動力學速度快、脫氫完全、循環(huán)穩(wěn)定性好等優(yōu)點,具有很大的潛力,但其平臺壓過高、儲氫量低、滯后系數(shù)高、平臺斜率大等缺陷限制了其應用。本論文在非化學計量Zr_1.05Fe₂的基礎上,采用電弧熔煉方法,制備了一系列添加過渡金屬元素的三元、四元Zr-Fe基合金;運用XRD、SEM等研究了合金的組織結構;利用PCI方法測定了添加不同合金元素的Zr-Fe基合金的儲氫性能。論文的主要結果如下:本文首先研究了Zr_1.05Fe_1.8M_0.2（M=V、Cr、Mn、Mo）的儲氫性能,初步探索了過渡族合金元素部分取代Fe的作用。結果表明,V能有效降低合金的平臺壓力,減小吸/放氫滯后,但合金低溫下脫氫不完全,且平臺斜率增大;Cr在降低平臺壓和提升儲...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 氫的存儲方式
        1.2.1 氣態(tài)儲氫
        1.2.2 液態(tài)儲氫
        1.2.3 固態(tài)儲氫
    1.3 合金儲氫的機理
        1.3.1 合金儲氫的基本原理
        1.3.2 合金儲氫熱力學
    1.4 輕質(zhì)高壓復合儲氫罐及高壓儲氫合金的研究進展
        1.4.1 輕質(zhì)高壓復合儲氫罐
        1.4.2 ZrFe₂基高壓儲氫合金的研究進展
    1.5 本文研究依據(jù)與主要內(nèi)容
第二章 實驗方法
    2.1 實驗流程與思路
    2.2 樣品制備
        2.2.1 實驗藥品
        2.2.2 合金制備
    2.3 樣品的結構與形貌表征
        2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.3.2 掃描電鏡(SEM)與能譜(EDS)分析
    2.4 樣品儲氫性能測試
第三章 過渡族元素替代對ZrFe₂合金的結構與儲氫性能影響初探
    3.1 引言
    3.2 Zr_1.05Fe_1.8M_0.2(M=V、Cr、Mn、Mo)的結構表征
    3.3 Zr_1.05Fe_1.8M_0.2(M=V、Cr、Mn、Mo)的儲氫與熱力學性能
        3.3.1 Zr_1.05Fe_1.8M_0.2(M=V、Cr、Mn、Mo)的儲氫性能
        3.3.2 Zr_1.05Fe_1.8M_0.2(M=V、Cr、Mn、Mo)的儲氫熱力學性能
    3.4 Zr_1.05Fe_1.8M_0.2(M=V、Cr、Mn、Mo)吸/放氫后的結構變化
    3.5 本章小結
第四章 Zr-Fe-Cr與Zr-Fe-Mn三元合金的結構與儲氫性能
    4.1 引言
    4.2 Zr-Fe-Cr與Zr-Fe-Mn合金的結構
    4.3 Zr-Fe-Cr合金的儲氫性能
    4.4 Zr-Fe-Mn合金的儲氫性能
    4.5 Zr-Fe-Cr與Zr-Fe-Mn吸/放氫后的結構變化
    4.6 本章小結
第五章 添加V、Ti形成四元合金對Zr-Fe-Cr與Zr-Fe-Mn合金結構與儲氫性能的影響
    5.1 引言
    5.2 Zr-Fe-Cr-V與Zr-Fe-Mn-V合金的結構與儲氫性能
        5.2.1 Zr-Fe-Cr-V與Zr-Fe-Mn-V合金的結構
        5.2.2 Zr-Fe-Cr-V與Zr-Fe-Mn-V合金的儲氫性能
    5.3 Zr-Ti-Fe-Cr與Zr-Ti-Fe-Mn合金的結構與儲氫性能
        5.3.1 Zr-Ti-Fe-Cr與Zr-Ti-Fe-Mn合金的結構
        5.3.2 Zr-Ti-Fe-Cr與Zr-Ti-Fe-Mn合金的儲氫性能
    5.4 Zr-Fe基高壓儲氫合金的潛在應用
    5.5 本章小結
全文總結與工作展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：4029537