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工程化学教案 第八章 性能,在国际上处于领先地位。 磁性合金在电力、电子、计算机、自动控制和电光学等新技术领域中,有着日益广泛的 应用。 六、贮氢材料 某些金属或合金,具有吸收氢气的能力,它们在适当的温度和压力下,可与氢反应 生成金属氢化物,吸收并储存氢气:而在另一温度和压力下,金属氢化物又会分解并释 放氢气。利用这一反应的可逆性,可将这些氢化物作为储存氢气的“仓库”。 金属或合金(M)生成氢化物(Mx)的反应通式可表示为2xM+H22xx△rm<0 根据上述原理,通常可用降低温度促使金属氢化物的生成,再用加热使氢化物析氢储存 并使用氢能。 理论上只要能有上述可逆反应的金属或合金都可作储氢材料,但在实用上,该类材 料必须满足下列要求:①材料活性大,吸附氢量大并易于获得,价格低廉。②材料用于 吸附氢时,标准生成焓要小,用来储热时△Hm要大。③材料吸氢解析的速率要大: 氢的平衡压差要小。④在使用过程中,材料破碎和粉化率低,力学性能没有明显降低。 目前正在研究或接近实用的储氢材料有:Mg2Cu、TiFe、TiMn、TiCr2、LaNi5、ZrMn2 和含稀土金属(La、Ce)Ni、Zr、Al或CrM组成的多元合金。最近研制的Reb Z红1四元储氢合金,几乎可完全满足上述条件且不受氢气纯度的影响。 储氢材料既可作为氢的输送介质,还有一系列其他的用途,如作能量转换介质,分离氢, 精制和分离氢的同位素,催化剂和敏感元件等。另外,储氢材料还可进行能量变换驱动 机器:在氢-空气燃料电池中得到应用:还可作合成氢的催化剂和进行氢的分离和回收, 等等。总之,储氢材料的应用领域是十分广阔的,且有不新扩展之势。 七、非晶态金属 金属及合金极易结晶,传统的金属材料都以晶态形式出现。但如将某些金属熔体, 以极快的速率急剧冷却,例如每秒钟冷却温度大于100万度,则可得到一种崭新的材料。 由于冷却极快,高温下的液态原子的无序状态,被迅速“冻结”而形成无定形固体,这 称为非品态金属:因其内部结构与玻璃相似,故又称金属玻璃。 能形成非品态的合金有以下两大类:一类是金属之间的合金,典型的有Cu60、Zr40 19 工程化学教案 第八章 • • 19 性能,在国际上处于领先地位。 磁性合金在电力、电子、计算机、自动控制和电光学等新技术领域中,有着日益广泛的 应用。 六、贮氢材料 某些金属或合金,具有吸收氢气的能力,它们在适当的温度和压力下,可与氢反应 生成金属氢化物,吸收并储存氢气;而在另一温度和压力下,金属氢化物又会分解并释 放氢气。利用这一反应的可逆性,可将这些氢化物作为储存氢气的“仓库”。 金属或合金(M)生成氢化物(MHx)的反应通式可表示为 2xM+H22xMHxΔrHm<0 根据上述原理,通常可用降低温度促使金属氢化物的生成,再用加热使氢化物析氢储存 并使用氢能。 理论上只要能有上述可逆反应的金属或合金都可作储氢材料,但在实用上,该类材 料必须满足下列要求:①材料活性大,吸附氢量大并易于获得,价格低廉。②材料用于 吸附氢时,标准生成焓要小,用来储热时ΔrH m 要大。③材料吸氢 解析的速率要大; 氢的平衡压差要小。④在使用过程中,材料破碎和粉化率低,力学性能没有明显降低。 目前正在研究或接近实用的储氢材料有:Mg2Cu、TiFe、TiMn、TiCr2、LaNi5、ZrMn2 和含稀土金属(La、Ce)Ni、Zr、Al 或 Cr Mn 组成的多元合金。最近研制的 Re Nb Zr Al 四元储氢合金,几乎可完全满足上述条件且不受氢气纯度的影响。 储氢材料既可作为氢的输送介质,还有一系列其他的用途,如作能量转换介质,分离氢, 精制和分离氢的同位素,催化剂和敏感元件等。另外,储氢材料还可进行能量变换驱动 机器;在氢-空气燃料电池中得到应用;还可作合成氢的催化剂和进行氢的分离和回收, 等等。总之,储氢材料的应用领域是十分广阔的,且有不断扩展之势。 七、非晶态金属 金属及合金极易结晶,传统的金属材料都以晶态形式出现。但如将某些金属熔体, 以极快的速率急剧冷却,例如每秒钟冷却温度大于 100 万度,则可得到一种崭新的材料。 由于冷却极快,高温下的液态原子的无序状态,被迅速“冻结”而形成无定形固体,这 称为非晶态金属;因其内部结构与玻璃相似,故又称金属玻璃。 能形成非晶态的合金有以下两大类:一类是金属之间的合金,典型的有 Cu60、Zr40
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