氫能是清潔能源，也是當(dāng)今新能源產(chǎn)業(yè)的熱點(diǎn)之一，而儲(chǔ)氫合金是氫氣儲(chǔ)存與運(yùn)輸過程中的首選。鎂鎳系儲(chǔ)氫合金儲(chǔ)氫量大、資源豐富、價(jià)格低廉，成為儲(chǔ)氫合金的重要組成，而稀土摻雜鎂鎳合金，進(jìn)一步提高了鎂鎳合金的儲(chǔ)氫能力以及合金的穩(wěn)定性。
本書介紹了多種鎂鎳合金的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)，并對(duì)其成分與儲(chǔ)放氫能力進(jìn)行了詳細(xì)對(duì)比分析，指導(dǎo)讀者從事相關(guān)的研究，并得到不同環(huán)境中的最佳合金成分和結(jié)構(gòu)。
本書適宜從事金屬材料以及新能源等產(chǎn)業(yè)的技術(shù)人員參考。
孫昊，男，1978年2月生，內(nèi)蒙古赤峰市人，中共黨員，博士，內(nèi)蒙古科技大學(xué)副教授，碩士生導(dǎo)師，內(nèi)蒙古熱處理學(xué)會(huì)理事。主要從事有關(guān)金屬材料組織與性能控制的研究與教學(xué)工作。先后主持或參與國(guó)家自然科學(xué)基金、省級(jí)和企業(yè)科研項(xiàng)目多項(xiàng)，在International journal of hydrogen energy 等國(guó)內(nèi)外重要期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文近20篇。獲得內(nèi)蒙古自治區(qū)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)；中國(guó)體視學(xué)學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)；內(nèi)蒙古自治區(qū)高等教育教學(xué)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，二等獎(jiǎng)1項(xiàng)；內(nèi)蒙古自治區(qū)本科課程思政教學(xué)賽二等獎(jiǎng)和內(nèi)蒙古自治區(qū)教學(xué)創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)。
第1章氫能及儲(chǔ)氫合金1
1.1氫能概述1
1.2氫的存儲(chǔ)2
1.2.1氣態(tài)儲(chǔ)氫3
1.2.2液態(tài)儲(chǔ)氫3
1.2.3固態(tài)材料儲(chǔ)氫3
1.3儲(chǔ)氫合金的儲(chǔ)氫原理4
1.3.1氣固吸氫的基本原理5
1.3.2儲(chǔ)氫合金的電化學(xué)儲(chǔ)氫原理9
1.3.3氣固相吸放氫性能同電化學(xué)性能的關(guān)系10
1.4儲(chǔ)氫合金的種類11
1.4.1AB5型稀土系儲(chǔ)氫合金11
1.4.2AB2型儲(chǔ)氫合金12
1.4.3AB3和A2B7型稀土鎂鎳系儲(chǔ)氫合金13
1.4.4AB型儲(chǔ)氫合金13
1.4.5V基固溶體儲(chǔ)氫合金14
1.4.6Mg及Mg2Ni儲(chǔ)氫合金14
1.5鎂鎳基儲(chǔ)氫材料的研究現(xiàn)狀15
1.5.1鎂基儲(chǔ)氫材料的發(fā)展15
1.5.2鎂鎳系儲(chǔ)氫合金的發(fā)展16
1.5.3稀土鎂鎳系儲(chǔ)氫合金20
第2章稀土儲(chǔ)氫合金的制備22
2.1稀土儲(chǔ)氫合金制備方法22
2.1.1稀土儲(chǔ)氫合金常用原料及其基本制造方法22
2.1.2稀土儲(chǔ)氫合金的制取工藝及設(shè)備25
2.2稀土儲(chǔ)氫合金的熱處理技術(shù)28
2.3稀土儲(chǔ)氫合金的制粉技術(shù)28
2.3.1干式球磨制粉技術(shù)28
2.3.2濕式球磨制粉技術(shù)29
2.3.3合金氫化制粉29
2.4稀土儲(chǔ)氫合金的表面處理30
2.4.1表面包覆金屬膜31
2.4.2儲(chǔ)氫合金的堿處理32
2.4.3儲(chǔ)氫合金的酸處理33
2.4.4儲(chǔ)氫合金的氟化處理33
2.4.5其他表面處理方法34
2.5儲(chǔ)氫合金粉的包裝35
第3章Y、Sm、Nd對(duì)鎂鎳系合金微觀結(jié)構(gòu)及儲(chǔ)氫性能的影響36
3.1合金的成分設(shè)計(jì)與檢測(cè)36
3.2Y、Sm、Nd對(duì)鎂鎳系合金相組成及微觀結(jié)構(gòu)的影響37
3.2.1Mg24Ni10Cu2合金相組成及微觀結(jié)構(gòu)37
3.2.2Y、Sm、Nd對(duì)Mg24Ni10Cu2合金相組成及微觀結(jié)構(gòu)的影響40
3.3Y、Sm、Nd對(duì)鎂鎳系合金電化學(xué)性能的影響46
3.3.1儲(chǔ)氫合金的電化學(xué)性能測(cè)試47
3.3.2Y、Sm、Nd對(duì)Mg24Ni10Cu2合金電化學(xué)性能的影響49
3.4Y、Sm、Nd對(duì)鎂鎳系合金氣固儲(chǔ)氫性能的影響51
3.4.1氣固儲(chǔ)氫性能的測(cè)試51
3.4.2Y、Sm、Nd對(duì)Mg24Ni10Cu2合金氣固儲(chǔ)氫活化性能的影響52
3.4.3Y、Sm、Nd對(duì)Mg24Ni10Cu2合金氣固儲(chǔ)氫吸放氫機(jī)制的影響55
3.4.4Y、Sm、Nd對(duì)Mg24Ni10Cu2合金氣固儲(chǔ)氫放氫動(dòng)力學(xué)性能的影響56
3.4.5Y、Sm、Nd對(duì)Mg24Ni10Cu2合金氫化物熱穩(wěn)定性的影響59
3.4.6Y、Sm、Nd對(duì)Mg24Ni10Cu2合金氣固吸氫熱力學(xué)性能的影響60
3.5Y、Sm、Nd對(duì)鎂鎳系合金儲(chǔ)氫性能影響的分析62
3.5.1Mg24Ni10Cu2合金儲(chǔ)氫性能分析62
3.5.2Y、Sm、Nd對(duì)Mg24Ni10Cu2合金儲(chǔ)氫性能影響的分析64
3.6本章小結(jié)71
第4章Y添加量對(duì)鎂鎳系合金的微觀結(jié)構(gòu)及儲(chǔ)氫性能的影響73
4.1加Y實(shí)驗(yàn)合金的成分設(shè)計(jì)與制備73
4.2Y對(duì)Mg24Ni10Cu2合金相組成及微觀結(jié)構(gòu)的影響74
4.2.1Y-Mg-Ni三元相圖分析74
4.2.2Y對(duì)Mg24Ni10Cu2合金相組成的影響76
4.2.3Y對(duì)Mg24Ni10Cu2合金組織與顯微結(jié)構(gòu)的影響81
4.3Y對(duì)Mg24Ni10Cu2合金電化學(xué)性能的影響84
4.4Y對(duì)Mg24Ni10Cu2合金氣固儲(chǔ)氫性能的影響89
4.4.1Y對(duì)Mg24Ni10Cu2合金氣固儲(chǔ)氫活化性能的影響89
4.4.2Y對(duì)Mg24Ni10Cu2合金吸放氫機(jī)制的影響92
4.4.3Mg22Y2Ni10Cu2合金吸放氫過程分析93
4.4.4Y對(duì)Mg24Ni10Cu2合金氣固儲(chǔ)氫放氫動(dòng)力學(xué)性能的影響96
4.4.5Y對(duì)Mg24Ni10Cu2合金氫化物熱穩(wěn)定性的影響99
4.4.6Y對(duì)Mg24Ni10Cu2合金氫化物熱力學(xué)性能的影響102
4.5Y對(duì)Mg24Ni10Cu2合金氣固儲(chǔ)氫性能影響的分析104
4.5.1Y對(duì)Mg24Ni10Cu2合金吸放氫過程中相變的影響104
4.5.2Y對(duì)Mg24Ni10Cu2合金吸放氫過程中顯微組織及微觀結(jié)構(gòu)的影響106
4.6Cu對(duì)Mg2NiH4放氫性能影響的第一性原理分析112
4.7本章小結(jié)113
第5章球磨時(shí)間對(duì)稀土鎂鎳合金的微觀結(jié)構(gòu)及儲(chǔ)氫性能的影響115
5.1球磨時(shí)間對(duì)稀土鎂鎳合金微觀結(jié)構(gòu)及顯微組織的影響115
5.2球磨時(shí)間對(duì)稀土鎂鎳合金電化學(xué)性能的影響120
5.2.1球磨時(shí)間對(duì)稀土鎂鎳合金電化學(xué)放電性能的影響120
5.2.2球磨時(shí)間對(duì)稀土鎂鎳合金電化學(xué)動(dòng)力學(xué)性能的影響121
5.2.3球磨時(shí)間對(duì)稀土鎂鎳合金電化學(xué)性能影響的機(jī)制124
5.3球磨時(shí)間對(duì)稀土鎂鎳合金氣固儲(chǔ)氫性能的影響126
5.3.1球磨時(shí)間對(duì)稀土鎂鎳合金氣固儲(chǔ)氫活化性能的影響126
5.3.2球磨時(shí)間對(duì)稀土鎂鎳合金氣固儲(chǔ)氫吸放氫動(dòng)力學(xué)性能的影響129
5.3.3球磨時(shí)間對(duì)稀土鎂鎳合金氣固儲(chǔ)氫吸放氫熱力學(xué)性能的影響133
5.4球磨時(shí)間對(duì)稀土鎂鎳合金氣固儲(chǔ)氫性能影響的分析135
5.4.1球磨時(shí)間對(duì)稀土鎂鎳合金吸放氫過程中相變的影響135
5.4.2球磨時(shí)間對(duì)稀土鎂鎳合金吸放氫過程中微觀組織及結(jié)構(gòu)的影響136
5.5本章小結(jié)141
第6章復(fù)合鎳對(duì)球磨態(tài)合金的微觀結(jié)構(gòu)及儲(chǔ)氫性能的影響142
6.1復(fù)合鎳對(duì)球磨態(tài)稀土鎂鎳合金微觀結(jié)構(gòu)及顯微組織的影響142
6.1.1復(fù)合鎳對(duì)球磨態(tài)稀土鎂鎳合金相組成的影響142
6.1.2復(fù)合鎳對(duì)球磨態(tài)稀土鎂鎳合金顯微結(jié)構(gòu)的影響144
6.2復(fù)合鎳對(duì)稀土鎂鎳合金電化學(xué)性能的影響146
6.2.1復(fù)合鎳對(duì)稀土鎂鎳合金放電性能的影響146
6.2.2復(fù)合鎳對(duì)稀土鎂鎳合金電化學(xué)動(dòng)力學(xué)性能的影響148
6.2.3復(fù)合鎳對(duì)電化學(xué)性能測(cè)試后合金組織的影響151
6.3復(fù)合鎳對(duì)稀土鎂鎳合金氣固儲(chǔ)氫性能的影響153
6.3.1復(fù)合鎳對(duì)稀土鎂鎳合金氣固儲(chǔ)氫活化性能的影響153
6.3.2復(fù)合鎳后球磨態(tài)合金氣固儲(chǔ)氫吸放氫機(jī)制分析156
6.3.3復(fù)合鎳對(duì)球磨態(tài)合金氣固儲(chǔ)氫放氫動(dòng)力學(xué)性能的影響156
6.3.4復(fù)合鎳對(duì)球磨態(tài)合金氣固儲(chǔ)氫放氫熱力學(xué)性能的影響157
6.4復(fù)合鎳后球磨態(tài)合金的放氫過程中相及組織結(jié)構(gòu)變化159
6.4.1復(fù)合鎳合金吸放氫過程中的相變159
6.4.2復(fù)合鎳球磨態(tài)合金在吸放氫過程中的顯微組織變化161
6.4.3復(fù)合鎳球磨態(tài)合金在吸放氫過程中的顯微結(jié)構(gòu)163
6.5本章小結(jié)164
參考文獻(xiàn)166
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