低溫球磨製備鎂鎳儲氫材料

　　隨sui著zhe能neng源yuan危wei機ji的de日ri益yi加jia劇ju，氫qing能neng作zuo為wei理li想xiang的de環huan保bao型xing二er次ci能neng源yuan，正zheng得de到dao人ren們men的de廣guang泛fan關guan注zhu。為wei了le解jie決jue氫qing氣qi的de存cun儲chu問wen題ti，具ju有you很hen高gao氫qing存cun儲chu密mi度du的de各ge種zhong儲chu氫qing材cai料liao正zheng在zai被bei廣guang泛fan研yan究jiu。由you於yu單dan質zhi鎂mei具ju有you資zi源yuan豐feng富fu
，理li論lun儲chu氫qing量liang大da，價jia格ge低di廉lian等deng優you點dian，鎂mei基ji儲chu氫qing材cai料liao成cheng為wei各ge國guo關guan注zhu的de重zhong點dian。但dan是shi，鎂mei基ji儲chu氫qing材cai料liao存cun在zai著zhe活huo化hua困kun難nan
、吸放氫溫度高、動力學性能差及吸放氫速度慢等缺點，這些也導致了其難以被實際應用。 　　jinnianlai，weilejiejueshangshuwenti，jiangmeiheqitadanzhihuohuahewutongguotedinggongyifuhe，yidedaoxingnengyouyidemeijichuqingfuhecailiaochengweiyanjiuredian。zaizhezhongfuhecailiaotixizhong
，meikeyibaozhengcailiaojuyoujiaogaodechuqingrongliang
，jiarudedanzhihuohuahewuqicuihuazuoyong，nengtigaoxifangqingdesulv，bingjiangdixifangqingdewendu。zaicuihuajidexuanzeshang，guodujinshujiqiyanghuawuyiyouyidecuihuaxiaoguoerdedaozhuduoyanjiurenyuandeqinglai。meijichuqingfuhecailiaodezhibeigongyizhuyaoshijixieqiumo，qizhongzaiyidingqingyaxiajinxingfanyingqiumoshizuijinjinianyanjiucaiyongjiaoduodegongyi。youyanjiuzhongcaiyongqingqizhongfanyingqiumozhibeilehanmeinieliangzhongyuansudechuqingcailiao，jieguoxianshizhibeichudecailiaochuqingxingnengshifenyouyi，danzhibeishijianjiaochang，qieqiumoguochengzhongxubuduanbuchongqingqiweichiguanzhongqingya，gongyijiaofuza。 　　低溫球磨是在低溫介質(如液氮、液氬等)中或低溫環境下,對(dui)單(dan)質(zhi)元(yuan)素(su)或(huo)者(zhe)合(he)金(jin)粉(fen)末(mo)進(jin)行(xing)球(qiu)磨(mo)
，從(cong)而(er)製(zhi)備(bei)新(xin)的(de)合(he)金(jin)粉(fen)末(mo)或(huo)金(jin)屬(shu)複(fu)合(he)材(cai)料(liao)的(de)一(yi)種(zhong)技(ji)術(shu)。由(you)於(yu)低(di)溫(wen)可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)材(cai)料(liao)的(de)脆(cui)性(xing)
，因(yin)而(er)可(ke)以(yi)顯(xian)著(zhu)提(ti)高(gao)球(qiu)磨(mo)效(xiao)率(lv)，從(cong)這(zhe)個(ge)意(yi)義(yi)上(shang)說(shuo)，低(di)溫(wen)球(qiu)磨(mo)也(ye)是(shi)一(yi)種(zhong)高(gao)能(neng)球(qiu)磨(mo)。國(guo)外(wai)上(shang)世(shi)紀(ji)80年代後期開始低溫球磨的研究
，目前已經用該技術成功地製備了彌散強化材料
、金jin屬shu間jian化hua合he物wu和he納na米mi晶jing材cai料liao。國guo內nei在zai這zhe方fang麵mian的de研yan究jiu尚shang不bu多duo見jian
，尤you其qi在zai采cai用yong低di溫wen球qiu磨mo製zhi備bei儲chu氫qing材cai料liao方fang麵mian的de研yan究jiu更geng少shao
，其qi結jie果guo都dou顯xian示shi該gai製zhi備bei工gong藝yi效xiao率lv高gao
，得de到dao的de鎂mei基ji儲chu氫qing材cai料liao活huo化hua性xing能neng極ji好hao，吸xi放fang氫qing動dong力li學xue性xing能neng得de到dao改gai善shan。但dan是shi，在zai其qi製zhi備bei工gong藝yi中zhong
，液ye氮dan是shi作zuo為wei球qiu磨mo介jie質zhi被bei不bu斷duan的de通tong入ru球qiu磨mo罐guan中zhong
，因yin此ci在zai液ye氮dan排pai除chu過guo程cheng中zhong
，也ye造zao成cheng了le一yi部bu分fen物wu料liao的de損sun失shi，對dui材cai料liao成cheng分fen的de準zhun確que性xing造zao成cheng一yi定ding影ying響xiang。鑒jian於yu低di溫wen球qiu磨mo工gong藝yi製zhi備bei儲chu氫qing材cai料liao已yi發fa現xian諸zhu多duo優you點dian，且qie研yan究jiu尚shang且qie不bu足zu，現xian有you研yan究jiu采cai用yong已yi經jing報bao道dao的de具ju有you優you良liang性xing能neng的de鎂mei、鎳和氧化鎳體係儲氫材料
，並設計成分為Mg-4%Ni-1%NiO，進(jin)行(xing)低(di)溫(wen)球(qiu)磨(mo)。為(wei)了(le)避(bi)免(mian)球(qiu)磨(mo)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)物(wu)料(liao)損(sun)失(shi)

，設(she)計(ji)在(zai)低(di)溫(wen)環(huan)境(jing)下(xia)進(jin)行(xing)球(qiu)磨(mo)，研(yan)究(jiu)了(le)球(qiu)磨(mo)時(shi)間(jian)對(dui)材(cai)料(liao)的(de)形(xing)貌(mao)結(jie)構(gou)及(ji)綜(zong)合(he)儲(chu)氫(qing)性(xing)能(neng)的(de)影(ying)響(xiang)，以(yi)實(shi)現(xian)對(dui)低(di)溫(wen)球(qiu)磨(mo)工(gong)藝(yi)的(de)進(jin)一(yi)步(bu)探(tan)索(suo)。 　　將純度大於99.9%，粒度<74微米的鎂粉；純大於99.9%的nio(~10微米)粉；純度大於99.7%


，型號為t255的羰基鎳粉(~3微米)
，按mg-4%ni-1%nio的化學計量比混合後，置於行星式球磨機中
，在液氮低溫環境下進行球磨。球磨罐和磨球材料均為不鏽鋼，球料質量比20:1，控製一定球磨機轉速，分別在球磨不同時間取出部分樣品。整個操作過程無需另加保護氣體。 　　分(fen)別(bie)經(jing)過(guo)不(bu)同(tong)球(qiu)磨(mo)時(shi)間(jian)後(hou)

，材(cai)料(liao)的(de)相(xiang)組(zu)成(cheng)沒(mei)有(you)發(fa)生(sheng)明(ming)顯(xian)改(gai)變(bian)，隻(zhi)有(you)極(ji)少(shao)量(liang)的(de)鎳(nie)化(hua)鎂(mei)合(he)金(jin)相(xiang)生(sheng)成(cheng)。隨(sui)著(zhe)球(qiu)磨(mo)時(shi)間(jian)的(de)延(yan)長(chang)，材(cai)料(liao)的(de)平(ping)均(jun)粒(li)度(du)逐(zhu)漸(jian)下(xia)降(jiang)，作(zuo)為(wei)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)鎳(nie)及(ji)氧(yang)化(hua)鎳(nie)相(xiang)逐(zhu)漸(jian)揉(rou)進(jin)基(ji)體(ti)內(nei)部(bu)。伴(ban)隨(sui)著(zhe)上(shang)述(shu)變(bian)化(hua)，材(cai)料(liao)的(de)活(huo)化(hua)性(xing)能(neng)、吸氫性能逐漸提高，球磨到七小時後材料僅需活化一次即可達到最大吸放氫速率，初始吸氫溫度降為60℃

，在4.0MPa初始氫壓和200℃下吸氫量為6.4%，60s即可完成飽和吸氫量的80%
，10min內完成飽和吸氫量的90%；材料的放氫性能則在球磨4h後已經基本保持不變
，0.1MPa下初始放氫溫度為310℃
，在350℃

、0.1MPa下材料可在500s內釋放飽和儲氫量的80%。