直流电弧等离子体法制备镁基超细复合材料及其储氢性能研究

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直流电弧等离子体法制备镁基超细复合材料及其储氢性能研究

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直流电弧等离子体法制备镁基超细复合材料及其储氢性能研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：镁基储氢材料由于其质量轻、储量丰富、价格低廉、储氢量大等特点成为研究的重要对象。但是，目前镁基合金材料的研究面临两个主要的困难：储氢性能差及制备困难。本文用直流电弧等离子体法在H2+Ar混合气氛中蒸发Mg块制备了纯Mg超细粉体，在H2+Ar混合气氛中蒸发以Mg粉和Ni粉、Mg粉和Fe粉、Mg粉和Ti粉混合冷压为原料制备Mg-Ni、Mg-Fe和Mg-Ti超细复合材料，在Ar气中（此处忽略..）蒸发Mg-Nd中间合金制备Mg-Nd超细复合材料。用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP）测试粉体的成分，X射线衍射（XRD）分析粉体吸放氢前后的相组成，透射电子显微镜（TEM）表征了粉体吸放氢前后的微观结构及粒度分布，综合PCT和DSC研究了其吸放氢性能及具有良好吸放氢性能的超细复合材料的结构特点及特性。结果表明，直流电弧等离子体制备的镁基超细复合材料中Mg的颗粒形状大多（略..）为六方形，颗粒大小在50nm-700nm之间；在Mg-Ni复合粉体中，Mg2Ni颗粒附着在Mg大颗粒的表面，大小在10nm-50nm之间，这种复合结构可以有效地改善Mg颗粒的吸放氢性能。Mg-Fe超细复合材料中同时存在α-Fe和γ-Fe相，吸氢时γ-Fe相参与反应转化为Mg2FeH6。复合粉体中存在MgO，MgO可防止Mg颗粒进一步被氧化。储氢测试表明，镁基超细复合材料的吸放氢平台稳定，吸放氢平（本文此处忽略..）台压滞后小，平台压随温度升高而增大，吸氢量随温度升高而增大。Mg-Ni和Mg-Fe超细复合材料的吸放氢曲线上都存在两个平台，在Mg-Ni吸氢曲线的低平台区同时生成MgH_2和Mg_2NiH_4。纯Mg在400℃最大吸氢量达到了6.14wt%，由PCT曲线吸氢平台压计算得纯Mg的氢化反应焓为-78.6kJ/molH_2，Mg-Ni、Mg-Nd、Mg-Fe和Mg-Ti的氢化反应焓都低于纯Mg的氢化反应焓（文章此处忽略..），证明Ni、Nd、Fe或Ti的加入都有效地降低了Mg的氢化热力学性能。DSC结果表明，纯Mg氢化物放氢峰值温度为447.5℃，Mg-Ni氢化物的两个放氢峰值温度分别为370℃和395℃，Mg-Nd、Mg-Fe和Mg-Ti氢化物放氢峰值温度也都低于纯Mg氢化物放氢峰值温度，说明通过合金化可以降低MgH_2的放氢温度。

以上为本篇毕业论文范文直流电弧等离子体法制备镁基超细复合材料及其储氢性能研究的介绍部分。

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