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1、储氢合金材料一材料的四要素：材料四要素之间的关系：材料的性质取决于其内部构造，只有转变了材料的内部构造才能到达转变和掌握材料性能的目的，而材料的合成和加工工艺常常对材料的构造起打算性作用。从材料的产生到进入使用过程，直至损耗，四大要素存在着规律上的因果挨次，即：二型的功能性材料：储氢合金储氢合金一种型合金，肯定条件下能吸取氢气，肯定条件能放出氢气。虽然可将氢气存贮于钢瓶中，但这种方法有肯定危急， 而且贮氢量小(15MPa，氢气重量尚不到钢瓶重量的1100)，使用也不便利。液态氢比气态氢的密度高很多倍，固然少占容器空间，但是氢气的液化温度是-253，为了使氢保持液态，还必需有极好的绝热保护，绝热
2、层的体积和重量往往与贮箱相当。大型运载火箭使用液氢作为燃料，液氧作为氧化剂，其存贮装置占去整个火箭一半以上的空间。自 20 世纪 60 年月中期觉察LaNi5 和FeTi 等金属间化合物的可逆储氢作用以来，储氢合金及其应用争论得到快速进展。储氢合金能以金属氢化物的形式吸取氢，是一种安全、经济而有效的储氢方法。金属氢化物不仅具有储氢特性，而且具有将化学能与热能或机械能相互转化的机能，从而能利用反响过程中的焓变开发热能的化学储存与输送，有效利月各种废热形式的低质热源。因此储氢合金的众多应用己受到人们的待别关注。从材料科学与工程四要素来介绍该材料： 一.使用性能： 1氢气储存量大、吸取与释放速度高；
3、2离解温度(即氢与材料的化学结合破坏，从而复原成氢气并释放出来的温度)较低。二：性质：金属氢化物不仅具有储氢特性，而且具有将化学能与热能或机械能相互转化的机能，从而能利用反响过程中的焓变开发热能的化学储存与输送，有效利用各种废热形式的低质热源。三合成与制备1.1物理法储氢主要利用物理吸附和液化氢气。2化学法储氢第一步可能是物理吸附也可能是化学吸附，其次步则是储氢材料和氢气生成氢化物，然后氢化物在肯定条件下放出氢气以到达储氢目的。2.氢溶于金属可以分为两类：一类是氢溶入时放热，另一类是氢溶入时吸热。放热反响的往往是氢和金属直接结合形成氢化物相。四：组成与构造：分类目前储氢合金主要包括有钛系、锆系
4、、铁系及稀土系储氢合金主要应用：1.用于氢气的储存和运输2氢气分别、回收和净化材料。氢储存是储氢金属氢化物的最根本的应用。金属氢化物储氢密度高，其原子密度比一样温度、压力条件下的气态氢大1000 倍。氢以金属氢化物形式存在于储氢合金中，安全牢靠，便于氢的运输和传递。化学工业、石油精制以及冶金工业生产中，通常有大量的含氢尾气排出，含氢量有些到达 5060%，而目前多是承受排空或者白白的燃烧处理。因此，对这局部加以回收利用，在经济上有巨大的意义。另外，集成电路、半导体器件、电子材料和光纤等产业中，需要超高纯氢体。利用储氢合金对氢原子有特别的亲和力，而对其他气体杂质择优排斥的特性，即利用储氢合金具有
5、只选择吸取氢和捕获不纯杂质的功能，不但可以回收废气中的氢，而且可以使氢纯度高于 99.9999% 以上，价格廉价、安全，具有格外重要的社会效益和经济意义。3.用于合成化学中催化加氢与脱氢4制冷或采暖设备材料。在合成化学中，储氢合金材料可用于加氢与脱氢反响的催化剂， 反响条件温顺，具有较高的催化活性。例如， TiFe 及 TiRu 合金在合成氨反响中的催化作用。相关试验说明 TiFe 合金具有良好的催化活性，特别是在 TiFe 合金中参加少量Ru 可使TiFe 的活性提高 5 倍， 活化能从 62J/mol 降至 38J/mol。5镍氢充电电池。由于储氢合金具有在吸氢化学反响时放出大量热，而在放
6、氢时吸取大量热的特性，因此，人们可以利用储氢合金的这种放热吸热循环，可进展热的储存和传输，制造制冷或采暖设备。美国和日本竞相承受储氢合金制成太阳能和废热利用的冷暖房，其原理就是利用储氢合金在吸氢时的放热反响和释放氢时的吸热反响。我国北京有色金属争论总院则利用储氢合金储放氢过程的吸放热循环效应，制造了一台可以制冷到 77K 的制冷机，该机器可用于工业、医疗等行业需要低温环境的场合。由于目前大量使用的镍镉电池NiCd中的镉有毒，使废电池处理简单，环境受到污染，因此它将渐渐被用储氢合金做成的 镍氢充电电池 NiMH所替代。从电池电量来讲，一样大小的镍氢充电电池电量比镍镉电池高约 1.52 倍，且无镉的污染，现已经广泛地用于移动通讯、笔记本计算机等各种小型便携式的电子设备。目前，更大容量的镍氢电池已经开头用于汽油/电动混合动力汽车上， 利用镍氢电池可快速充放电过程，当汽车高速行驶时，发电机所发的电可储存在车载的镍氢电池中，当车低速行驶时，通常会比高速行驶状态消耗大量的汽油，因此为了节约汽油，此时可以利用车载的镍氢电池驱动电动机来代替内燃机工作，这样既保证了汽车正常行驶，又节约了大量的汽油，因此，混合动力车相对传统意义上的汽车具有更大的市场潜力，世界各国目前都在加紧这方面的争论。
