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河南镁粉镁粒行业全国榜上有名的厂商谈低温球磨制备镁镍储氢材料

来源:www.97506.com 发布于:2013年11月05日 12:52:05

鹤壁市维多利金属有限公司是鹤壁镁粉最大生产厂家,主要产品有多种规格的金属镁粉、镁粒、钝化镁粉、特种钙镁合金、钙棒、钙粒钙丝钙线、镁脱硫剂、纯钙线实芯包芯线,年生产能力60000吨,其中镁粉镁粒50000万吨,特种钙镁合金、纯钙线、纯钙实芯包芯线及其制品10000吨。联系电话:0392-3376896。

 鹤壁市维多利金属有限公司是鹤壁镁粉最大生产厂家,主要产品有多种规格的金属镁粉、镁粒、钝化镁粉、特种钙镁合金钙棒、钙粒钙丝钙线、镁脱硫剂、纯钙线实芯包芯线,年生产能力60000吨,其中镁粉镁粒50000万吨,特种钙镁合金、纯钙线、纯钙实芯包芯线及其制品10000吨。联系电话:0392-3376896。

随着能源危机的日益加剧,氢能作为理想的环保型二次能源,正得到人们的广泛关注。为了解决氢气的存储问题,具有很高氢存储密度的各种储氢材料正在被广泛研究。由于单质镁具有资源丰富,理论储氢量大,价格低廉等优点,镁基储氢材料成为各国关注的重点。但是,镁基储氢材料存在着活化困难、吸放氢温度高、动力学性能差及吸放氢速度慢等缺点,这些也导致了其难以被实际应用。
近年来,为了解决上述问题,将镁和其他单质或化合物通过特定工艺复合,以得到性能优异的镁基储氢复合材料成为研究热点。在这种复合材料体系中,镁可以保证材料具有较高的储氢容量,加入的单质或化合物起催化作用,能提高吸放氢的速率,并降低吸放氢的温度。在催化剂的选择上,过渡金属及其氧化物以优异的催化效果而得到诸多研究人员的青睐。镁基储氢复合材料的制备工艺主要是机械球磨,其中在一定氢压下进行反应球磨是最近几年研究采用较多的工艺。有研究中采用氢气中反应球磨制备了含镁镍两种元素的储氢材料,结果显示制备出的材料储氢性能十分优异,但制备时间较长,且球磨过程中需不断补充氢气维持罐中氢压,工艺较复杂。
低温球磨是在低温介质(如液氮、液氩等)中或低温环境下,对单质元素或者合金粉末进行球磨,从而制备新的合金粉末或金属复合材料的一种技术。由于低温可以提高材料的脆性,因而可以显著提高球磨效率,从这个意义上说,低温球磨也是一种高能球磨。国外上世纪80年代后期开始低温球磨的研究,目前已经用该技术成功地制备了弥散强化材料、金属间化合物和纳米晶材料。国内在这方面的研究尚不多见,尤其在采用低温球磨制备储氢材料方面的研究更少,其结果都显示该制备工艺效率高,得到的镁基储氢材料活化性能极好,吸放氢动力学性能得到改善。但是,在其制备工艺中,液氮是作为球磨介质被不断的通入球磨罐中,因此在液氮排除过程中,也造成了一部分物料的损失,对材料成分的准确性造成一定影响。鉴于低温球磨工艺制备储氢材料已发现诸多优点,且研究尚且不足,现有研究采用已经报道的具有优良性能的镁、镍和氧化镍体系储氢材料,并设计成分为Mg-4%Ni-1%NiO,进行低温球磨。为了避免球磨过程中的物料损失,设计在低温环境下进行球磨,研究了球磨时间对材料的形貌结构及综合储氢性能的影响,以实现对低温球磨工艺的进一步探索。
将纯度大于99.9%,粒度<74微米的镁粉;纯大于99.9%的NiO(~10微米)粉;纯度大于99.7%,型号为T255的羰基镍粉(~3微米),按Mg-4%Ni-1%NiO的化学计量比混合后,置于行星式球磨机中,在液氮低温环境下进行球磨。球磨罐和磨球材料均为不锈钢,球料质量比20:1,控制一定球磨机转速,分别在球磨不同时间取出部分样品。整个操作过程无需另加保护气体。
分别经过不同球磨时间后,材料的相组成没有发生明显改变,只有极少量的镍化镁合金相生成。随着球磨时间的延长,材料的平均粒度逐渐下降,作为催化剂的镍及氧化镍相逐渐揉进基体内部。伴随着上述变化,材料的活化性能、吸氢性能逐渐提高,球磨到七小时后材料仅需活化一次即可达到最大吸放氢速率,初始吸氢温度降为60℃,在4.0MPa初始氢压和200℃下吸氢量为6.4%,60s即可完成饱和吸氢量的80%,10min内完成饱和吸氢量的90%;材料的放氢性能则在球磨4h后已经基本保持不变,0.1MPa下初始放氢温度为310℃,在350℃、0.1MPa下材料可在500s内释放饱和储氢量的80%。

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