Ti-Mn系AB2型Laves相储氢合金研究

摘要

以AB2型Laves相储氢材料Ti-Zr-Mn-Cr-V-Fe为基础,系统研究了A侧和B侧元素比例调整对合金储氢容量、平台特性等的影响。结果表明,随着A/B的增大,合金吸氢容量明显增大,吸放氢平台压力降低,滞后减小,平台斜率有所增大。这种现象可通过"局域环境模型"来解释,而合金吸氢容量随A/B比值的增大而增大的现象还与合金DEC(d-electron concentration)值的降低有关。随着B侧Mn/V-Fe比值的增大,合金平台压力升高,平台斜率和滞后均有所降低,吸氢容量也略有降低,这是合金中具有较大d电子数的Mn元素增多造成高Mn/V-Fe比合金的DEC值较大导致的。Fe/Mn值增大,则会导致平台压力明显升高,合金吸氢容量降低,平台斜率明显减小,吸放氢滞后也略有降低。最终优化出综合储氢性能良好的TiZr0.02Mn1.50Cr0.05(V-Fe)0.43Fe0.02合金,该合金25℃吸氢,合金的有效储氢容量为1.73%(质量分数)。