Zr_2Fe合金吸氢相歧化研究

摘要

作为吸氢合金,Zr_2Fe合金具有吸氢速度快、吸氢效率高、空气中不易自燃等特点,可以应用在工业生产过程中的很多领域。Zr_2Fe合金用作氢回收材料时,可以在氢浓度较低的情况下吸收氢气。本实验中使用悬浮加热炉在氩气保护下制备Zr_2Fe合金,采用X射线衍射仪(XRD)测定合金在不同处理条件下的相结构,采用扫描电子显微镜(SEM)观察合金的微观背散射形貌,观察合金反应前后元素变化规律,使用本单位自制Sievert法气体系统测试合金与氢气反应过程中动力学曲线。研究发现,Zr_2Fe合金吸氢后形成Zr_2Fe H5相,该相在温度与压力的共同作用下容易发生歧化反应,形成ZrH_2相和ZrFe2相并放出一定量氢气,并且在相应反应条件下该歧化反应不可逆,严重影响合金的使用寿命和使用成本。实验结果表明系统中温度、氢气压力越高,Zr_2Fe合金吸氢相歧化反应发生速率越快,但相比于压力作用效果温度是影响Zr_2Fe合金歧化反应进程的主要因素。