过渡金属氟化物对Mg-Al合金储氢性能的改性研究

卿培林¹，蓝志强²，蔡芳芳²，黄显吞¹，李柳杰²

1. 百色学院材料科学与工程学院2. 广西大学物理科学与工程技术学院广西有色金属及特色材料加工重点实验室

摘 要：采用热处理工艺并结合机械合金化制备Mg-Al合金,研究过渡金属氟化物（TiF₃、VF₄以及ZrF₄）的添加对Mg-Al合金储氢性能的影响。研究发现,所有合金均主要由Mg₁₇Al₁₂相组成,Mg₁₇Al₁₂的氢化产物为MgH₂和Al,在过渡金属氟化物的催化作用下,Mg-Al合金的综合储氢性能得到明显提高。Mg-Al合金的初始吸/放氢温度约为180和300℃,添加TiF₃、VF₄以及ZrF₄后,合金的初始吸氢温度分别下降了80,30和30℃,初始放氢温度则分别下降了80,80和25℃,其中TiF₃显示出了良好的催化性能,尤其是在Mg-Al合金添加TiF₃后,Mg-Al合金氢化物的吸氢反应焓和脱氢反应焓从59.9和84.2 kJ/mol分别下降到了到了45.8和55.4 kJ/mol。

关键词：镁基合金;储氢性能;动力学;机械合金化;