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非晶納米化制備Mg儲氫合金晶粒細(xì)化及力學(xué)性能改善機(jī)理
發(fā)布日期：2024-11-25 瀏覽次數(shù)：2751
氫因其高能量密度和清潔的特性被認(rèn)為是最具吸引力的可再生能源之一推進一步。作為整個氫價值鏈的一部分，氫儲存技術(shù)是影響氫能實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵因素簡單化。根據(jù)所采用的具體儲氫介質(zhì)的不同力度，氫可以以氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)的形式儲存系統性。金屬氫化物具有顯著的儲氫能力勇探新路、高的體積能量密度和優(yōu)良的安全性。長期以來傳遞，它們一直被認(rèn)為是固態(tài)儲氫的一種很有前途的途徑包括AB5試驗、AB、AB2開展攻關合作、A2B製度保障、固溶體和Mg基合金在內(nèi)的幾種金屬體系已經(jīng)被證明和報道為固態(tài)儲氫材料。盡管有許多研究針對非晶Mg-RE基合金的納米化的有效手段，但重點(diǎn)主要集中在納米結(jié)構(gòu)對儲氫性能的影響上統籌推進。同時，化學(xué)成分與結(jié)晶微觀結(jié)構(gòu)之間的相互關(guān)系關鍵技術，以及加氫/脫氫循環(huán)過程中微觀結(jié)構(gòu)的演變保護好，仍需深入研究”憩F；诖颂攸c，來自懷卡托大學(xué)F.Yang團(tuán)隊(duì)采用熔體紡絲法制備了一組非晶Mgx(Ni0.8La0.2)100-x(x=60,70,80)，然后通過退火結(jié)晶獲得納米晶結(jié)構(gòu)結論。研究了材料的微觀結(jié)構(gòu)特征和諧共生，如晶粒尺寸和相組成，并研究了材料的儲氫性能適應性強。還討論了化學(xué)成分和相變對結(jié)晶合金微觀組織特征的影響技術交流，從動力學(xué)和熱力學(xué)兩個方面提出了見解。相關(guān)研究成果以“Mechanisms of grain refinement and improved kinetic property of nanocrystalline Mg-Ni-La hydrogen storage alloys prepared by nanocrystallization of amorphous”為題在Journal of Magnesium and Alloys上發(fā)表相對較高。
研究人員通過非晶合金的晶化制備了Mgx(Ni0.8La0.2)100-x資源配置，其中x=60、70相關、80大力發展，具有納米晶結(jié)構(gòu)。研究內(nèi)容包括相組成生產效率、晶粒尺寸產能提升、顯微組織穩(wěn)定性和儲氫性能適應性。結(jié)晶動力學(xué)和原位高能XRD表征表明，隨著La和Ni含量的增加通過活化，Mg2Ni和RE-Mg-Ni三元相集中同步結(jié)晶落地生根。根據(jù)熱力學(xué)Miedema模型，發(fā)現(xiàn)同步結(jié)晶過程是由于Mg2Ni和RE-Mg-Ni三元相的密切局部親和力造成的健康發展。通過邊緣匹配模型預(yù)測和實(shí)驗(yàn)觀察有效保障，驗(yàn)證了Mg2Ni、LaMg2Ni和LaMgNi4之間極有可能存在良好匹配的相結(jié)構(gòu)長效機製，從而產(chǎn)生了顯著的二次相釘住效應(yīng)相結合。細(xì)而均勻的微觀結(jié)構(gòu)是快速結(jié)晶動力學(xué)和二次相釘釘效應(yīng)的結(jié)果。晶粒細(xì)化和優(yōu)異的顯微組織穩(wěn)定性提高了活化性能和循環(huán)穩(wěn)定性製高點項目。該項(xiàng)研究揭示了在非晶化路線中，由相組成和結(jié)晶動力學(xué)定制的納米晶微觀結(jié)構(gòu)的晶粒細(xì)化機(jī)制範圍和領域。該項(xiàng)研究還展示了由相平衡和晶體學(xué)預(yù)測指導(dǎo)的材料設(shè)計的潛力有所增加，以改善具有優(yōu)異微觀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的納米晶體。
研究人員通過非晶合金的晶化制備了Mgx(Ni0.8La0.2)100-x資源配置，其中x=60、70相關、80大力發展，具有納米晶結(jié)構(gòu)。研究內(nèi)容包括相組成生產效率、晶粒尺寸產能提升、顯微組織穩(wěn)定性和儲氫性能適應性。結(jié)晶動力學(xué)和原位高能XRD表征表明，隨著La和Ni含量的增加通過活化，Mg2Ni和RE-Mg-Ni三元相集中同步結(jié)晶落地生根。根據(jù)熱力學(xué)Miedema模型，發(fā)現(xiàn)同步結(jié)晶過程是由于Mg2Ni和RE-Mg-Ni三元相的密切局部親和力造成的健康發展。通過邊緣匹配模型預(yù)測和實(shí)驗(yàn)觀察有效保障，驗(yàn)證了Mg2Ni、LaMg2Ni和LaMgNi4之間極有可能存在良好匹配的相結(jié)構(gòu)長效機製，從而產(chǎn)生了顯著的二次相釘住效應(yīng)相結合。細(xì)而均勻的微觀結(jié)構(gòu)是快速結(jié)晶動力學(xué)和二次相釘釘效應(yīng)的結(jié)果。晶粒細(xì)化和優(yōu)異的顯微組織穩(wěn)定性提高了活化性能和循環(huán)穩(wěn)定性製高點項目。該項(xiàng)研究揭示了在非晶化路線中，由相組成和結(jié)晶動力學(xué)定制的納米晶微觀結(jié)構(gòu)的晶粒細(xì)化機(jī)制範圍和領域。該項(xiàng)研究還展示了由相平衡和晶體學(xué)預(yù)測指導(dǎo)的材料設(shè)計的潛力有所增加，以改善具有優(yōu)異微觀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的納米晶體。
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