钪基Laves相合金Sc0.8Zr0.1Y0.1Mn2-xNix(x=0～2.0)的微观结构和储氢性能

摘要：

用真空电弧熔炼制备AB2型Sc0.8 Zr0.1Y0.1 Mn2-xNix(x=0 ～2.0)储氢合金,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜/能谱分析(SEM/EDS)研究了吸氢前后Ni元素替代Mn对ScMn2基合金微观结构的影响,用Sievert装置和热重-差热分析仪(TG/DSC)测试了合金的压力-组成-温度(P-C-T)曲线和吸放氢动力学.研究结果表明,合金铸态组织主要由Laves主相和少量ScNi及富Y的第二相组成,其中稀土Sc和Y元素易与Ni形成相应的金属间化合物相.随Ni含量x的增加,合金基体的Laves相组织结构由C14型向C15型转变,x=0时,合金组织基本为C14型Laves相单相组织,x=2.0时,合金组织则完全转变为C15型Laves相单相组织.Ni元素替代Mn对合金的气态吸放氢动力学行为和吸氢P-C-T曲线影响较大.随Ni含量的增加,合金吸氢动力学与活化性能逐渐变慢,但其放氢温度明显降低,氢化物生成焓减小(-35.05～-18.72kJ ·mol-1),储氢平台压升高,储氢容量降低;室温时合金最大储氢量达2.18％(质量分数),储氢后其晶格膨胀率△V/V为10.63％～27.32％,吸氢前后合金主相仍保持C14型或C15型相结构,并未发生新的氢致相变,亦无氢致非晶化现象.

关键词：Sc基Laves相合金、Ni元素替代影响、微观结构、储氢性能

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分类号：TG139+.7;TG146.4(金属学与热处理)

资助基金：国家科技部高技术研究发展计划项目2011AA03A408资助

在线出版日期：2015-09-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：696-704