材料四要素關(guān)系及儲氫合金_第1頁
材料四要素關(guān)系及儲氫合金_第2頁
材料四要素關(guān)系及儲氫合金_第3頁
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材料的四要素：材料四要素之間的關(guān)系：材料的性質(zhì)取決于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只有改變了材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)才能達到改變和控制材料性能的目的，而材料的合成和加工工藝常常對材料的結(jié)構(gòu)起決定性作用。從材料的產(chǎn)生到進入使用過程，直至損耗，四大要素存在著邏輯上的因果順序，即：新型的功能性材料：儲氫合金結(jié)構(gòu)：新型的功能性材料：儲氫合金結(jié)構(gòu)：性能：性質(zhì)：金屬氫化物不僅具有儲氫特性，而且具有將化學能與熱能或機械能相互轉(zhuǎn)化的機能，從而能利用反應(yīng)過程中的焓變開發(fā)熱能的化學儲存與輸送，有效利用各種廢熱形式的低質(zhì)熱源。使用性能：1）氫氣儲存量大、吸收與釋放速度高；2）離解溫度（即氫與材料的化學結(jié)合破壞，從而還原成氫氣并釋放出來的溫度）較低。加工工藝：1.1）物理法儲氫主要利用物理吸附和液化氫氣。2）化學法儲氫第一步可能是物理吸附也可能是化學吸附，第二步則是儲氫材料和氫氣生成氫化物，然后氫化物在一定條件下放出氫氣以達到儲氫目的。2.氫溶于金屬可以分為兩類：一類是氫溶入時放熱，另一類是氫溶入時吸熱。放熱反應(yīng)的往往是氫和金屬直接結(jié)合形成氫化物相。應(yīng)用：1.用于氫氣的儲存和運輸氫儲存是儲氫金屬氫化物的最基本的應(yīng)用。金屬氫化物儲氫密度高，其原子密度比相同溫度、壓力條件下的氣態(tài)氫大1000倍。氫以金屬氫化物形式存在于儲氫合金中，安全可靠，便于氫的運輸和傳遞。2.用于合成化學中催化加氫與脫氫在合成化學中，儲氫合金材料可用于加氫與脫氫反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)條件溫和，具有較高的催化活性。例如，TiFe及TiRu合金在合成氨反應(yīng)中的催化作用。相關(guān)實驗表明TiFe合金具有良好的催化活性，特別是在TiFe合金中加入少量Ru可使TiFe的活性提高5倍，活化能從62J/mol降至38J/mol。用于儲氫合金電極材料根據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)LaNi5和TiNi系儲氫合金不僅具有陰極儲氫能力，而且對氫的陽極氧化也有催化作用。熱泵、空調(diào)及熱儲存把熱從低溫物體輸送到高溫物體的裝置稱為熱泵。熱泵啟動時，高溫物體會逐漸升溫，低溫物體的溫度會逐漸降低，因此，熱泵既有供熱的作用，又有制冷的功能。儲氫合金吸—放氫時伴隨著巨大的熱效應(yīng)，發(fā)生熱能—化學能的相互轉(zhuǎn)換，其可逆性好，反應(yīng)速度快

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