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[醫(yī)學(xué)]mc2008-chapter-資料下載頁(yè)

2025-01-04 12:23本頁(yè)面
  

【正文】 Principle ? 貯氫合金就其結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)分兩種類型 : ? 第一主族和第二主族元素與氫作用生成 NaCl型氫化物 .在這類化合物中 ,氫以負(fù)離子態(tài)嵌入金屬離子間 . ? Ⅲ B Ⅳ B過(guò)渡金屬及 Pb與氫結(jié)合 ,生成金屬型氫化物 .氫以正離子態(tài)溶于金屬晶格的縫隙中 . 2/1/2022 12:21 PM 76 合金的吸氫反應(yīng)機(jī)理 金屬間化合物表面結(jié)構(gòu)和內(nèi)部并不一樣 , 它直接影響合金的活化能力以及抗中毒 和循環(huán)壽命等重要性能 . LaNii5中靠近表面的 La大量擴(kuò)散 表面并與氧化合成 La2O3 或 La(OH)3 同時(shí) ,Ni脫溶沉淀 ,產(chǎn)生所謂表面分凝 ,由于 分凝結(jié)果 ,La2O3或 La(OH)3氧化層保護(hù) 了亞表層 Ni的催化活性 ,使得氫分子得以在 活性 Ni表面分解 . 2/1/2022 12:21 PM 77 氫原子在合金晶格中形成固溶體 2/1/2022 12:21 PM 78 Exploiture 貯氫合金的開發(fā) ① 容易活化; ② 貯氣容量高; ③ 吸放氫速度快; ④ 反復(fù)吸放氫循環(huán)時(shí)不易粉化,性能不退化; ⑤ 有合適的吸放氫平臺(tái)壓力; ⑥ 吸放氫過(guò)程中的平衡氫壓差小,即滯后現(xiàn)象弱; ⑦ 有確定的化學(xué)穩(wěn)定性; ⑧ 對(duì)雜質(zhì)敏感程度低; ⑨ 原料資源豐富 , 價(jià)格低廉; ⑩ 用作電極材料時(shí)具有良好的耐腐蝕性 。 稀土合金 對(duì)儲(chǔ)氫材料的應(yīng)用研究工作 1. AB5型合金的開發(fā)型合金的開發(fā) . AB5型合金是目前儲(chǔ)氫材料中性能最好的 , 但其價(jià)格高 , 推廣應(yīng)用受到限制 。 2. AB型合金的開發(fā) :穩(wěn)定的氫化物 , B金屬與氫親合力小但氫容易在其內(nèi)部遷移 。 目前用濺射法可制備新型功能儲(chǔ)氫合金薄膜 , 如 TiNi,NbNi等 。 3. 非晶態(tài)合金的開發(fā) :非晶態(tài)合金在吸放氫過(guò)程中具有較強(qiáng)的抗氫脆和抗粉化性能 。 近年來(lái)對(duì)非晶態(tài)儲(chǔ)氫合金的制備及其性能的研究日益增多 。 用離子束濺射法制備的非晶態(tài) Mm— Ni系儲(chǔ)氫合金薄膜 ,具有良好的電化學(xué)吸放氫反應(yīng)性能和較強(qiáng)的抗氫脆及抗粉化能力 。 另外 , 用熔鹽電化學(xué)法或水溶液電化學(xué)法也可制備非晶態(tài)儲(chǔ)氫薄膜 。 2/1/2022 12:21 PM Chapter7, Materials Chemistry 2022 80 貯氫材料的應(yīng)用 貯氫容器 重量輕、體積小 —— 氫以金屬氫化物形式存在于貯氫合金之中,密度比相同濕度、壓力條件下的氣態(tài)氫大1000倍; 節(jié)省能量,安全可靠 —— 用貯氫合金貯氫,無(wú)需高壓及貯存液氫的極低溫設(shè)備和絕熱措施。 Application 貯氫容器 2/1/2022 12:21 PM 81 Example 襯墊中采用了 薄壁液晶聚合物 700標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的儲(chǔ)氫罐 展示的是通過(guò)纖維纏繞法制成的樣品 功能材料 ? 化學(xué)能、熱能和機(jī)械能可以通過(guò)氫化反應(yīng)相互轉(zhuǎn)換,可用于熱泵、貯熱、空調(diào)、制冷、水泵、氣體壓縮機(jī)等方面。 2/1/2022 12:21 PM 82 功能材料 功能轉(zhuǎn)換機(jī)制 非晶態(tài)金屬材料 2/1/2022 12:21 PM 83 非晶態(tài)金屬材料的基本特征 ( 1)非晶態(tài)形成能力對(duì)合金的依賴性 通常,非晶態(tài)合金由金屬組成或由金屬與類金屬組合,后一種組合更有利于非晶態(tài)的形成,尤其,組合的類金屬是 B、 P、 Si、 Ge這樣一些元素。可見(jiàn)非晶態(tài)合金的形成對(duì)合金組元有較大的依賴性。 2/1/2022 12:21 PM Chapter7, Materials Chemistry 2022 84 ? 不存在原子排列的長(zhǎng)程有序性 ? 觀察不到晶粒的存在 ? 非晶態(tài)金屬原子的最近鄰、第二近鄰這樣近程的范圍內(nèi),原子排列與晶態(tài)合金極其相似,即存在近程有序性 . ( 2)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)程無(wú)序和短程有序性 2/1/2022 12:21 PM 85 ( 3) 熱力學(xué)的亞穩(wěn)性 ? 從熱力學(xué)來(lái)看,它有繼續(xù)釋放能量、向平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變的傾向; ? 從動(dòng)力學(xué)來(lái)看,要實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變首先必須克服一定的能壘; ? 位壘高低直接關(guān)系到非晶態(tài)金屬材料的實(shí)用價(jià)值和使用壽命。 2/1/2022 12:21 PM 86 Performance amp。 use 非晶態(tài)金屬材料的性能與用途 ( 1) 高強(qiáng)度高韌性的力學(xué)性能 非晶態(tài)合金的力學(xué)性能 合金 硬度 /HV 抗拉強(qiáng)度 /MPa 斷后 伸長(zhǎng)率/% 彈性模量/MPa 非 晶 態(tài) 合 金 Pd83Fe7Si10 4018 1860 66640 Cu57Zr43 5292 1960 74480 Co75Si15B10 8918 3000 53900 Fe80P7 7448 3040 121520 Ni75Si8B17 8408 2650 78400 晶態(tài) 18Ni9Co5Mo 1810~ 2130 10~ 12 2/1/2022 12:21 PM 87 ( 2)高導(dǎo)磁、低鐵損的軟磁性能 ?無(wú)序結(jié)構(gòu) —— 不存在磁品各向異性 ?易于磁化;沒(méi)有位錯(cuò)、晶界等晶體缺陷 ?磁導(dǎo)率、飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度高;矯頑力低、損耗小 目前比較成熟的非晶態(tài)軟磁合金主要有鐵基,鐵一鎳基和鈷基三大類。 金屬玻璃在磁性材料方面的應(yīng)用主要是作為變壓器材料、磁頭材料、磁屏敝材料、磁致伸縮材料及磁泡材料等。 2/1/2022 12:21 PM 88 ( 3)耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿腐蝕的化學(xué)特性 – 不存在第二相,組織均勻 – 其無(wú)序結(jié)構(gòu)中不存在晶界,位錯(cuò)等缺陷 – 本身活性很高,能夠在表面迅速形成均勻的鈍化膜,阻止內(nèi)部進(jìn)一步腐蝕。 ?目前對(duì)耐蝕性能研究較多的是鐵基、鎳基、鈷基非晶態(tài)合金,其中大都含有鉻。 ?制造耐腐蝕管道、電池的電極、海底電纜屏蔽、磁分離介質(zhì)及化工用的催化劑、污水處理系統(tǒng)中的零件等 2/1/2022 12:21 PM 89 Examples 非晶態(tài)合金和晶態(tài)不銹鋼在 10% FeCl310H2O溶液中的腐蝕速率 試 樣 腐 蝕 速 度( mm/年) 晶態(tài)不銹鋼 18Cr8Ni —— 非晶態(tài)鐵合金 Fe72Cr8P7 —— Fe70Cr10P7 Fe65Cr10Ni5P7 2/1/2022 12:21 PM 90 J 非晶態(tài)合金的主要特性和應(yīng)用
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