MgYNi合金的结构与快速吸氢动力学

• 作者: 张羊换 李永治 罗龙 翟亭亭 赵增武 赵栋梁
• 来源期刊: 稀有金属
• 学科: 工学
• 关键词: 储氢 MgYNi合金 快速吸氢动力学 模拟方程
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 247-254
• 页数: 8页
• 分类号: TG139+.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.XY18120026

摘要

采用真空悬浮熔炼法制备了Mg80 Ni20,Mg77 Y3 Ni20和Mg73 Y7 Ni20 3种镁基合金,研究了Y替代Mg对合金微观结构和吸氢动力学的影响,并对快速吸氢动力学数据进行了方程模拟.结果 表明,Mg80Ni20合金主要由带状的Mg2 Ni和层状的Mg+ Mg2 Ni共晶组织组成,Y的加入主要形成了分布在共晶基体里的Ni3Y相,并造成带状的Mg2 Ni相的减少与消失,及Mg-Mg2 Ni共晶组织向针状组织的转变.吸氢后的合金中Ni3Y相消失,与Mg和H反应,原位形成了Mg2 NiH4和YH2相.Y对Mg的替代显著改善了合金的吸氢动力学,尤其是较低温度下和快速吸氢性能.393 K下,Mg77 Y3 Ni20能在180 s内吸氢2.35％(质量分数),是Mg80 Ni20吸氢量的4倍多.Y的添加改善合金吸氢动力学的原因在于,原位形成的YH2相增加了氢原子在合金中的扩散通道和晶面数量,缩短了氢原子的扩散时间.通过对现有吸氢动力学模型的比较分析,给出一种选取快速吸氢动力学临界时间节点的方法,并找出可以较好模拟Mg基合金快速吸氢动力学数据的方程.