（毕业设计论文）材料科学与工程-外文翻译-氢冶金合成含有巨大晶胞的LaMg11：晶体结构和氢化特性.docVIP

氢冶金合成含有巨大晶胞的LaMg11：晶体结构和氢化特性 Roman V. Denys a,b, Andrey A. Poletaev a,c, Jan Ketil Solberg c, Boris P. Tarasov d,Volodymyr A. Yartys a,c,* a Institute for Energy Technology, P.O. Box 40, Kjeller, NO 2027, Norway b Physico-Mechanical Institute/National Academy of Sciences of Ukraine, 5 Naukova Street, Lviv 79601, Ukraine c Department of Materials Science and Engineering, Norwegian University of Science and Technology, Trondheim, NO 7491, Norway d IPChPh Russian Academy of Sciences, Chernogolovka 142432, Russia Received 26 October 2009; received in revised form 13 December 2009; accepted 18 December 2009 Available online 22 January 2010 摘要：我们已经应用氢冶金在500℃下成功地合成了LaMg12-x金属间化合物。对在H2气氛下球磨制取的纳米复合物LaH3-MgH2进行真空热脱附，La氢化物是在400℃时，通过相变化的合作机制释放氢，低于纯LaH2的放氢温度。金属间化合物的晶体结构通过SR XRD分析确定。正交的LaMg12-x含有一个巨大的晶胞，它的体积超过8000?3。原位的SR XRD分析表明氢在释放过程中的具体过程包含几个并行和连续的转换步骤。 关键词：LaMg12-x金属间化合物，晶体结构，氢化特性 简介 用镁的氢化物作为储氢材料会遇到非常低的氢化动力的问题，因为氢原子在Mg(~50kJ mol-1 [1])的表面离解需要很高的活化能，并且氢在MgH2中的扩散速率很低。氢交换速率重要的进步可以实现通过纳米结构的Mg基材料[2-7]。这些合金在200℃左右可以循环的释放和吸收~5 wt.%的氢。Mg基合金的储氢特性可以进一步发展通过形成二元Mg合金。到目前为止，研究过氢化的Mg基金属间化合物包含与Ni[8,9]、Cu[10]、Al[11-16]和稀土金属[17]的化合物。与Al、Cu、Ni、Ca的合金原因：(i) 相比于MgH2，与其他金属形成的氢化物不稳定（Al、Cu、或者Ni的金属间化合物）；（ii）第二相金属间化合物可以催化Mg + H2 → MgH2的反应；(iii)一个可逆（Mg2Cu，Mg2Al3或者Mg17Al12）或者不可逆（Mg2Ca）的歧化反应在金属间化合物合金的放氢和吸氢过程中。 对于镁和稀土元素的化合物，对于放氢和吸氢的性能已经研究了Mg-Rich LaMg12[18-20]和La2Mg17[19]。LaMg12在400℃第一次充氢后的储氢量非常低，仅仅只有1.8 wt%，而且释放的速度也很慢。可是，在经过几次的氢的吸收/释放循环过程后，储氢量上升到3.7 wt%。在详细的原位XRD分析[19]表明没有形成中间型的LaMg12Hx和La2Mg17Hx氢化物；替代的是分解出氢气的LaMg12和La2Mg17，具有代表性的是290℃和270℃形成LaH3和MgH2。在氩气下球磨LaMg12和Ni粉可形成非晶的金属间化合物合金 [20] 。碾磨材料的放氢容量为3.77wt%。 LaMg12±x金属间化合物有一个很宽的同质范围，在温度600℃时，x=-1.2到x=1.0[12]。它的晶体结构还没有确定，但是，这种结构似乎同形成二元体系Ce-Mg的涉及到的各个阶段相的结构相似。CeMg12已经被报道有两种类型的晶体结构[22，23]，即一种为四方ThMn12型结构，结晶的空间群I4/mmm和体心正交结构空间群Immm。CeMg12.59–12.7单晶的X射线衍射分析研究发现它具有正交结构，a=10.33 ?；b=10.33 ?和c=77.5 ?（没有发现对称组）。该化合物的化学计量比为转移向着含镁量更高的较理想的CeMg12结构为四方ThMn12类型的化合物。为铈晶格结构的CeMg~12.6可视作为一个叠加了13?CeMg12晶胞，这些晶胞的位置Y/2发生在z= 4/26；10/26；17/26和23/26。Mg的晶格还尚未确定并且没有提出可能方案的原因在于