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Progress of Palladium Alloy Membranes in Hydrogen Energy
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作者 MA Guang LI Jin +3 位作者 LI Yin'e SUN Xiaoliang CAO Qigao JIA Zhihua 《贵金属》 CAS CSCD 北大核心 2012年第A01期208-217,共10页
Palladium and palladium alloy membranes have attracted wide attention in hydrogen permeation areas for their excellent permeability, perm -selectivity and thermal stability. This paper review the principle of hydrogen... Palladium and palladium alloy membranes have attracted wide attention in hydrogen permeation areas for their excellent permeability, perm -selectivity and thermal stability. This paper review the principle of hydrogen permeation, type of alloys and the fabrication methods. At last, the progress and achievements on palladium alloy membranes by Northwest Institute for Non-Ferrous Metal Research are emphasized. 展开更多
关键词 palladium membrane palladium alloy membrane hydrogen energy
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Palladium-based Membrane Applications for Hydrogen Purification
2
作者 LI Yin'e MA Guang +1 位作者 JIA Zhihua JIANG Ting 《贵金属》 CAS CSCD 北大核心 2012年第A01期203-207,共5页
It describes the purification of hydrogen isotopes, separation with the preparation of palladium-based membrane's technology, types, application, advantages and disadvantages of palladium in this article. Due to e... It describes the purification of hydrogen isotopes, separation with the preparation of palladium-based membrane's technology, types, application, advantages and disadvantages of palladium in this article. Due to excellent comprehensive properties palladium composite membrane will become the future direction of development. At the same time it will develop preparation methods of the membrane support body with high mechanical strength and heat resistance and low-cost and palladium-based membrane. Also it will explore high service life and high transmittance of novel composite membrane. 展开更多
关键词 hydrogen isotope SEPARATION palladium alloy membrane
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Fundamental Laws of Structure and Form Changing of Palladium Loading with Hydrogen
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作者 GOLTSOVA M.V. SPORTSMEN L.A. ZHIROV G.I. 《贵金属》 CAS CSCD 北大核心 2012年第A01期198-200,共3页
There are reviewed some experimental results on metal-hydrogen and PdH x -hydrogen interaction. There is experimentally shown that penetration of hydrogen in palladium is accompanied with strong and micro structural e... There are reviewed some experimental results on metal-hydrogen and PdH x -hydrogen interaction. There is experimentally shown that penetration of hydrogen in palladium is accompanied with strong and micro structural effects, as well as grain shifts, etc. Moreover, the hydrogen saturation of palladium causes form-changing (bending) of palladium plate. These effects, undoubtedly, must be taken in account in technologies of low-temperature diffusion membrane apparatus exploitation. 展开更多
关键词 membrane alloys alloys of palladium with hydrogen reversible and unreversible bendings form-changings
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透氢钯复合膜的原理、制备及表征 被引量:26
4
作者 黄彦 李雪 +1 位作者 范益群 徐南平 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2006年第2期230-238,共9页
钯及其合金膜由于具有透氢性好和耐高温的特点,除了用作氢气分离和纯化器外,还可以用作脱氢、制氢等反应的反应器,以实现反应和分离的一体化,并提高转化率和选择性。本文综述了钯基复合膜的原理、制备及表征,并重点介绍了本研究组的光... 钯及其合金膜由于具有透氢性好和耐高温的特点,除了用作氢气分离和纯化器外,还可以用作脱氢、制氢等反应的反应器,以实现反应和分离的一体化,并提高转化率和选择性。本文综述了钯基复合膜的原理、制备及表征,并重点介绍了本研究组的光催化镀膜工艺。 展开更多
关键词 钯膜 钯合金膜 复合膜 透氢膜 膜反应器
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国外氢分离及净化用钯膜的研究进展 被引量:4
5
作者 谈萍 葛渊 +3 位作者 汤慧萍 朱纪磊 康新婷 汪强兵 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A03期567-570,共4页
介绍了氢分离及净化用钯膜的氢选择性机理、影响因素以及制备技术的进展情况,重点阐述了钯合金(如Pd-Cu,Pd-V,Pd-V-Cu,Pd-V-Ni-Co等)以及钯复合膜(如多孔不锈钢、Ni、Fe-Al-Cr基体等)的一些新的研究成果。
关键词 渗氢 钯膜 钯合金膜 钯复合膜
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Pd/多孔TiAl合金基复合透氢膜的制备与性能 被引量:8
6
作者 武治锋 贺跃辉 +3 位作者 江垚 汤烈明 黄伯云 徐南平 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期454-460,共7页
用反应合成法制备了Al质量分数为35%的多孔TiAl合金,用约束烧结优化孔结构后多孔体的最大孔径约2-3μm,用化学镀方法制备了Pd/多孔TiAl合金基复合透氢膜,研究了复合透氢膜的性能.结果表明,制备出的复合透氢膜为纯净钯膜,表面膜层致密,... 用反应合成法制备了Al质量分数为35%的多孔TiAl合金,用约束烧结优化孔结构后多孔体的最大孔径约2-3μm,用化学镀方法制备了Pd/多孔TiAl合金基复合透氢膜,研究了复合透氢膜的性能.结果表明,制备出的复合透氢膜为纯净钯膜,表面膜层致密,厚度约为7μm.在600℃以下,Pd/多孔TiAl合金复合膜具有良好的界面热稳定性.在500℃退火后复合膜具有优异的抗热震性能.退火后复合膜的氢分离性能为:在温度为500℃、压差为0.02-0.18 MPa条件下,复合膜的氢气平均渗透系数F为5.1×10^(-6)mol·m^(-2)·s^(-1)·Pa^(-1),H_2/N_2选择性为323-400. 展开更多
关键词 复合材料 多孔TiAl基体 钯膜 化学镀 氢分离
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乙醇水汽重整制氢反应中钯铜合金膜的透氢性能 被引量:4
7
作者 张小亮 王卫平 +1 位作者 熊国兴 杨维慎 《催化学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1049-1053,共5页
采用真空化学镀技术制备了厚度较薄的具有fcc结构的Pd0.9Cu0.1/Al2O3合金复合膜,在250~500°C,160~310kPa的乙醇水汽重整制氢模拟反应条件下,考察了不同醇/水比的H2-Ar-C2H5OH-H2O混合气体系中该膜的透氢性能.结果表明,乙醇和水... 采用真空化学镀技术制备了厚度较薄的具有fcc结构的Pd0.9Cu0.1/Al2O3合金复合膜,在250~500°C,160~310kPa的乙醇水汽重整制氢模拟反应条件下,考察了不同醇/水比的H2-Ar-C2H5OH-H2O混合气体系中该膜的透氢性能.结果表明,乙醇和水的存在均相同程度地降低了膜的透氢性能,但测试条件下Pd-Cu合金膜仍保持完整的膜致密性和稳定的相结构.在500°C,310kPa,H2-Ar-C2H5OH-H2O(H2:Ar:(C2H5OH+H2O)体积比为60:30:10)混合气中,膜的最大透氢量为11.3m3/(m2·h),H2回收率大于62.5%.Pd-Cu合金膜在乙醇水汽重整制氢反应中具有潜在的应用前景. 展开更多
关键词 合金膜 乙醇 水汽重整 膜催化反应器
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膜反应器中环己烷的脱氢 被引量:4
8
作者 李安武 李玉珊 +1 位作者 王公慰 熊国兴 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 1996年第9期608-611,共4页
使用化学镀的方法,在多孔陶瓷底膜上分别沉积一层薄的钯银镀层,经焙烧处理,形成了钯银合金/陶瓷复合膜。该复合膜的钯银合金顶层很薄,因此复合膜的氢气渗透率大,成本低。研究了在该复合膜中的环己烷脱氢反应,获得了环己烷超平衡... 使用化学镀的方法,在多孔陶瓷底膜上分别沉积一层薄的钯银镀层,经焙烧处理,形成了钯银合金/陶瓷复合膜。该复合膜的钯银合金顶层很薄,因此复合膜的氢气渗透率大,成本低。研究了在该复合膜中的环己烷脱氢反应,获得了环己烷超平衡转化率的结果,并考察了各种因素如反应温度。 展开更多
关键词 化学镀 钯银合金 复合膜 膜反应器 环乙烷 脱氢
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渗氢用钯基膜的研究现状 被引量:4
9
作者 谈萍 汤慧萍 +3 位作者 朱纪磊 康新婷 汪强兵 葛渊 《稀有金属快报》 CSCD 2007年第11期13-17,共5页
介绍了渗氢用钯基膜的渗氢机理、影响因素以及制备技术的进展情况。重点阐述了钯基膜的种类及其各自的应用。钯膜的发展经历了从最初的纯钯膜、钯合金膜(主要为钯银、钯钇合金)到目前备受关注并具有良好应用前景的钯及钯基复合膜(如多... 介绍了渗氢用钯基膜的渗氢机理、影响因素以及制备技术的进展情况。重点阐述了钯基膜的种类及其各自的应用。钯膜的发展经历了从最初的纯钯膜、钯合金膜(主要为钯银、钯钇合金)到目前备受关注并具有良好应用前景的钯及钯基复合膜(如多孔陶瓷、多孔不锈钢基体等)。钯膜的合金化,不仅能提高膜的氢渗透率,而且更重要的是可以提高钯膜的抗氢脆能力,延长钯膜的寿命,扩展钯膜的适用范围。而钯复合膜的研究成功,在保证膜的机械稳定性的前提下,降低了钯膜的厚度及成本,并极大地提高了钯膜的氢渗透率。 展开更多
关键词 钯膜 钯合金膜 钯复合膜 渗氢
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Pd8Y0.23Ru合金膜氢渗透率稳定性的研究 被引量:1
10
作者 程亮 陆光达 +1 位作者 张桂凯 王晓英 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期96-99,共4页
针对Pd8Y0.23Ru合金膜在透氢起始阶段氢渗透率不稳定的问题,分别采用XPS、SEM以及XRD对合金膜的表面成分、形貌以及相结构进行了研究。结果表明,氢渗透率升高是由两方面原因造成的:一是氢渗透过程中除去了占据合金膜表面活性解离位点的... 针对Pd8Y0.23Ru合金膜在透氢起始阶段氢渗透率不稳定的问题,分别采用XPS、SEM以及XRD对合金膜的表面成分、形貌以及相结构进行了研究。结果表明,氢渗透率升高是由两方面原因造成的:一是氢渗透过程中除去了占据合金膜表面活性解离位点的含C杂质,加快了氢气的解离,渗透控速过程逐渐转变为体扩散过程,使实验初期渗透率显著升高;二是氢渗透过程中,合金膜存在再结晶现象,导致晶粒细化,增加了晶界扩散占比,使氢原子体扩散系数变大。 展开更多
关键词 钯合金膜 渗透率 稳定性
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钯钇合金膜分离器级联分离氢同位素理论计算 被引量:1
11
作者 宋江锋 罗德礼 +1 位作者 刘从贤 黄志勇 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期56-59,共4页
钯合金膜分离氢同位素具有分离能力强、氚滞留量小以及装置设计简单等优点,是一种很有发展潜力的氢同位素分离方法,但受膜及泵输系统等因素的制约,目前仍处于概念设计阶段。文中针对级联分离建立了考虑返混的近似模型。模型表明:各级的... 钯合金膜分离氢同位素具有分离能力强、氚滞留量小以及装置设计简单等优点,是一种很有发展潜力的氢同位素分离方法,但受膜及泵输系统等因素的制约,目前仍处于概念设计阶段。文中针对级联分离建立了考虑返混的近似模型。模型表明:各级的分流比和分离系数相同时,对含氚体积分数0.065%的氢同位素混合气体,在0.2分流比(体积比),分离系数为2.5时,经过3级富集和4级贫化就可以得到含氚体积分数1.5%的产品和含氚体积分数0.000 5%的贫料;相同分离系数下,分流比较大时分离系统的规模较小。 展开更多
关键词 钯合金膜 级联 氢同位素分离
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钯合金膜分离器级联氢同位素分离研究 被引量:1
12
作者 罗德礼 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2006年第2期168-172,共5页
提出了一种基于钯合金膜分离器串联(PMSCS)的氢同位素分离系统的初步设计,建立了评估该分离方法分离效果的数学模型,根据此模型和前期关于分离器分离系数的测定结果,估算了多级氢同位素分离系统分离级数与分离产品气、尾气中氘和氕之间... 提出了一种基于钯合金膜分离器串联(PMSCS)的氢同位素分离系统的初步设计,建立了评估该分离方法分离效果的数学模型,根据此模型和前期关于分离器分离系数的测定结果,估算了多级氢同位素分离系统分离级数与分离产品气、尾气中氘和氕之间的关系。结果表明,分离系统所串联的分离级数量越大分离效果越好。对于一个5级串联分离系统(单级分离器分离系数q=1.8),当以50%H-50%D混合气体为原料气时,若产品气的提取比例为40%,产品气中的D含量将达到约92%,产品气得到了充分富集;若尾气的提取比例为40%,尾气中的氢含量将达到约99.95%,尾气中的氘得到了充分的贫化。与低温蒸馏、热循环吸附分离和钯合金膜分离器级联分离比较,钯合金膜分离器串联系统具有结构简单、氚的贮留量小等优点,适用于氢同位素混合气体的分批次操作分离。 展开更多
关键词 钯合金膜 分离器 氢同位素分离
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钯合金膜分离器的氕氘分离系数测定
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作者 宋江锋 罗德礼 +1 位作者 熊义富 刘从贤 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期667-670,共4页
本工作涉及钯合金膜氢同位素分离器设计,以及分离器的分离系数与温度、分流比、气体流速等因素间关系的实验研究。研究结果表明:分离系数随温度的升高而下降,当温度从573 K升至723 K时,对于66.2%H_2-33.8%D_2,在进料流速为5 L/min... 本工作涉及钯合金膜氢同位素分离器设计,以及分离器的分离系数与温度、分流比、气体流速等因素间关系的实验研究。研究结果表明:分离系数随温度的升高而下降,当温度从573 K升至723 K时,对于66.2%H_2-33.8%D_2,在进料流速为5 L/min、分流比为0.1条件下,分离系数由2.09降至1.85.分流比为0.2时.分离系数由1.74降至1.52;分流比增大,分离系数降低,在573 K、进料流鲢为5 L/min时,对于15.0%H_2-85.0%D_2,当分流比由0.050升至0.534时,分离系数由2.43降至1.35,对于66.2%H_2~33.8%D_2,分流比由0.050升至0.688时,分离系数由2.87降至1.30;对于一定的分离过程,原料气体流速存在最佳值,达到该值时,分离系数最大。 展开更多
关键词 H-D分离系数 钯合金膜 氢同位素分离
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高透量PdAu/陶瓷复合膜的表征与性能评测
14
作者 史蕾 曾高峰 徐恒泳 《催化学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2010年第6期711-715,共5页
采用化学镀方法在非对称氧化铝管状载体上制备出高性能PdAu合金膜.采用阶段性热处理方法通过X射线衍射技术监测PdAu膜层合金化进程,发现在823K下H2气氛中厚度为2μm,Au含量为17.37%的PdAu双金属膜层需要200h达到完全合金化;N2/H2气氛对P... 采用化学镀方法在非对称氧化铝管状载体上制备出高性能PdAu合金膜.采用阶段性热处理方法通过X射线衍射技术监测PdAu膜层合金化进程,发现在823K下H2气氛中厚度为2μm,Au含量为17.37%的PdAu双金属膜层需要200h达到完全合金化;N2/H2气氛对PdAu合金化速率无显著影响,但N2气氛中合金化后的PdAu合金膜表面粒子烧结更为严重.在623~823K下,与未进行化学镀Au时的纯Pd膜相比,PdAu合金膜的H2渗透速率平均增加1.68倍,透氢活化能(Ea)降低38.51%;当温度低于573K时,PdAu合金膜的Ea由高温时的8.83kJ/mol增加到15.75kJ/mol,此时PdAu合金膜的H2渗透控速步骤由体相扩散为主的H2传质步骤过渡到由表面扩散为主的传质步骤.通过扫描电镜和能谱联用仪对PdAu合金膜的膜厚度和截面组成进行了表征. 展开更多
关键词 化学镀 无氰化学镀金 钯金复合膜 钯金合金 氢渗透
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氢同位素纯化分离用钯基膜的研究
15
作者 李银娥 姜婷 +1 位作者 贾志华 马光 《中国材料科技与设备》 2014年第1期90-92,共3页
本文介绍了氢同位素纯化、分离用钯合金膜的制备技术、种类及其应用情况。根据实际应用情况并分析其优缺点,钯基复合膜其综合性能优异成为今后钯基膜的发展方向,同时还要研发机械强度和耐热性更高的膜支撑体及低成本钯基膜的制备方法... 本文介绍了氢同位素纯化、分离用钯合金膜的制备技术、种类及其应用情况。根据实际应用情况并分析其优缺点,钯基复合膜其综合性能优异成为今后钯基膜的发展方向,同时还要研发机械强度和耐热性更高的膜支撑体及低成本钯基膜的制备方法,探索高使用寿命、高透过率的新型复合膜。 展开更多
关键词 氢同位素 分离 钯合金膜
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氢渗透引起金属膜的塑性形变
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作者 侯民强 张武寿 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期327-331,共5页
将板壳力学、弹塑性力学、热应力理论与金属-氢相互作用理论相结合,讨论了氢进入金属柱形薄膜后晶格膨张产生的弹性应力、塑性应力和残余应力及这些应力对氢分布和输运、材料性质的影响.结果表明,塑性区中氢的扩散变慢,残余应力改变了... 将板壳力学、弹塑性力学、热应力理论与金属-氢相互作用理论相结合,讨论了氢进入金属柱形薄膜后晶格膨张产生的弹性应力、塑性应力和残余应力及这些应力对氢分布和输运、材料性质的影响.结果表明,塑性区中氢的扩散变慢,残余应力改变了样品局域的吸氢热力学性质;在充氢过程中,只有小的充氢流才可能避免材料的塑性损伤,该结果可为氢的提纯、同位素分离以及氢的贮存与输运等应用提供参考. 展开更多
关键词 氢渗透膜 钯合金 自应力 塑性应力
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钯膜制备及渗氢性能研究 被引量:5
17
作者 钟博扬 李芳芳 +1 位作者 陈长安 罗文华 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第19期63-69,共7页
随着膜分离技术的不断发展,渗氢用钯基膜由于具有优异的透氢速率、透氢选择性及良好的化学和热稳定性,已被广泛应用于氢提纯分离领域。介绍了钯透氢膜的种类、透氢机理和制备方法,总结了钯膜从最初的纯钯膜、钯合金膜到钯复合膜的发展... 随着膜分离技术的不断发展,渗氢用钯基膜由于具有优异的透氢速率、透氢选择性及良好的化学和热稳定性,已被广泛应用于氢提纯分离领域。介绍了钯透氢膜的种类、透氢机理和制备方法,总结了钯膜从最初的纯钯膜、钯合金膜到钯复合膜的发展历程和氢渗透性能研究,并重点介绍了以铌钯复合膜为代表的新型Pd/bcc型复合膜氢渗透性能的研究进展。 展开更多
关键词 钯膜制备 钯合金膜 钯复合膜 渗氢
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氢和硫原子在Pd、Au和Cu及PdAu、PdCu合金(111)表面吸附的密度泛函研究 被引量:8
18
作者 黄永丽 刘志平 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1662-1668,共7页
用密度泛函理论研究了氢和硫原子在金属Pd、Au、Cu以及合金PdM3、Pd2M2和Pd3M(111)表面的吸附(M=Au,Cu),得到了覆盖率为0.25时最稳定的吸附位、结合能以及吸附前后表面的驰豫情况.结果表明,氢和硫均与Pd形成最稳定的吸附,Cu次之,Au的吸... 用密度泛函理论研究了氢和硫原子在金属Pd、Au、Cu以及合金PdM3、Pd2M2和Pd3M(111)表面的吸附(M=Au,Cu),得到了覆盖率为0.25时最稳定的吸附位、结合能以及吸附前后表面的驰豫情况.结果表明,氢和硫均与Pd形成最稳定的吸附,Cu次之,Au的吸附最弱,其在三种纯金属(111)表面的最稳定吸附位均为fcc位.由于PdAu合金具有较大的晶格常数,Pd3Au合金吸附氢的结合能甚至较纯Pd更大,除此之外,氢和硫在PdM合金表面的吸附基本随M组分的增加而减弱,而最稳定的吸附位随金属种类和组成变化而变化.根据计算得到的吸附结合能,发现与PdCu合金相比,PdAu合金在Au含量较低(<25%,摩尔分数)时,氢和硫吸附的结合能下降较慢,而Au含量较高(>50%)时,结合能迅速下降,这表明含金量为25%-50%的PdAu合金有可能在保持相近透氢性能的同时,比PdCu合金具有更好的抗硫毒性. 展开更多
关键词 密度泛函理论 金属表面吸附 氢原子 硫原子 钯合金膜 抗硫毒性
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超薄Pd~Cu/Al2O3合金膜的透氢性能 被引量:2
19
作者 宋昭钧 张小亮 黄彦 《南京工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2010年第2期77-81,共5页
以多孔Al2O3陶瓷管为基体,采用化学镀法分步沉积Pd和Cu金属层,再经高温合金化处理,制备组分不同的Pd—Cu合金膜,膜厚均约为4μm.研究合金膜在100—650℃范围内的透氢性能,考察温度和膜组成对透氢性能的影响.结果表明:H2在膜表... 以多孔Al2O3陶瓷管为基体,采用化学镀法分步沉积Pd和Cu金属层,再经高温合金化处理,制备组分不同的Pd—Cu合金膜,膜厚均约为4μm.研究合金膜在100—650℃范围内的透氢性能,考察温度和膜组成对透氢性能的影响.结果表明:H2在膜表面的扩散过程是H2渗透速率的主要控制步骤;温度对膜透氢性能的影响规律因膜组成而异,这可能与合金膜在不同组成、不同温度条件下所呈现的晶相结构有关. 展开更多
关键词 钯铜合金膜 复合膜 氢分离
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致密金属和陶瓷透氢膜的研究进展
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作者 张文静 戴磊 +1 位作者 王岭 宋洁 《唐山师范学院学报》 2012年第2期1-6,共6页
透氢膜材料由于在氢分离方面的广泛应用而备受关注。介绍了目前研究较多的Pd及其合金透氢膜和质子-电子混合导体透氢膜,重点综述了高温混合导体透氢膜的发展近况,对其发展前景和方向进行了展望。
关键词 Pd及其合金 混合导体 透氢膜
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