稀土储氢分解.ppt

4.1感应熔炼法 目前工业上最常用的是高频电磁感应熔炼法。熔炼规模从几公斤至几吨不等。缺点是耗电量大、合金组织难控制。 1.1 感应电炉的基本电路 4.2（3）坩埚内熔体温度的分布 4.3 感应熔炼用坩埚 坩埚是感应熔炼的重要组成部分，用于装料冶炼，并起绝热、绝缘和传递能量的作用。 4.4 贮氢合金常用原材料 目前常用的几种A-B型贮氢合金,一般纯度要求在99.9%以上。 4.5 合金熔炼技术 高频感应炉，MgO坩埚 0.2%Mg Al2O3坩埚 0.18%Al ZrO2坩埚 0.05%Zr * 稀土储氢材料 12应用化学 周洁 稀土储氢材料 稀土储氢材料 B E C D A 什么是储氢材料 储氢合金材料的储氢原理 储氢材料的分类 稀土储氢材料的应用 储氢材料的制备 氢能系统 化石能源 太阳能 风能 海洋能 地热能 原子能 煤 石油 天然气 水 生物质 副产氢 蒸汽转化法 微生物法 汽化 热化学循环 电解法 煤气化法 部分氧化法 氢 加压 精制 压缩 碳材 氢化物 冷冻 有机液 玻璃微球 管道 船舶 车辆 氢化物箱 贮槽 化学工业 航空航天 电子工业 冶金工业 燃料电池 发动机 家庭民用 能源 制氢原料 制氢方法 储氢系统 输送系统 氢的利用 贮氢材料(Hydrogen storage materia在通常条件 下能可逆地大量吸收和放出氢气的特种金属材料 贮氢材料的作用相当于贮氢容器。 　　贮氢材料在室温和常压条件下能迅速吸氢(H2)并反应生成氢化物，使氢以金属氢化物的形式贮存起来，在需要的时候，适当加温或减小压力使这些贮存着的氢释放出来以供使用。 1.什么是储氢材料 2.储氢合金材料的储氢原理 金属贮氢的原理在于金属(M)与氢生成金属氢化物(MHx) ： M + xH2 → MHx + H（生成热） 金属与氢的反应，是一个可逆过程。正向反应，吸氢、放热；逆向反应，释氢、吸热。改变温度与压力条件可使反应按正向、逆向反复进行，实现材料的吸释氢功能。 3.储氢材料的种类根据合金的成分可以分为： 稀土系合金 镁系合金 钛系合金 锆系金属 　　人们很早就发现，稀土金属与氢气反应 生成稀土氢化物REH2，这种氢化物加热到 1000℃以上才会分解。 　　而在稀土金属中加入某些第二种金属形 成合金后，在较低温度下也可吸放氢气，通 常将这种合金称为稀土贮氢合金 3.1稀土系合金 以LaNi5 为代表的稀土储氢合金被认为是 所有储氢合金中应用性能最好的一类。 优点：初期氢化容易，反应速度快，吸-放氢 性能优良。20℃时氢分解压仅几个大气压。 　缺点：镧价格高，循环 退化严重，易粉化。 四面体间隙 八面体间隙 Ni La H r4=0.225R r8=0.414R AB5型-LaNi5 CaCu5 4.稀土贮氢材料制备 1. 感应熔炼法 2. 机械合 金化法 3. 还原扩散法 6. 燃烧合成法 4. 共沉淀 还原法 5. 置换 扩散法 储氢材料制造方法及特征 制备方法 合金组织特征 方法特征 电弧熔炼法 高频感应加热法 机械合金化法 还原扩散法 接近平衡相，偏析 少 缓冷时发生宏光偏析 纳米晶结构、非晶相、 非平衡相 热扩散不充分时，组 成均匀 适于实验及少量生产 价廉，适于大量生产 粉末原料，低温处理 不需粉碎，成本低 中温区 低温区 高温区 中温区 低温区 坩埚 碱性坩埚 酸性坩埚 中性坩埚 CaO, MgO, ZrO2, BeO和ThO2 SiO2 Al2O3, MgO·Al2O3，ZrO2·SiO2 制取合金 熔炼装置 热处理装置 粉碎装置 性能测定装置 制取合金 熔炼装置 热处理装置 制取合金 粉碎装置 性能测定装置 熔炼装置 热处理装置 制取合金 贮氢材料的功能 　　 氢与金属间化合物在生成金属氢化物 和释放氢的过程中，可以产生以下功能： 　　(1)有热的吸收和释放现象，氢可作 为一种化学能加以利用； 　　(2)热的释放与吸收也可作为一种热力 功能加以利用； (3)在一密封容器中，金属氢化物所释放出 氢的压力与温度有一定关系，利用这种压 力可做机械功； 　 (4)金