ZrVFe吸气剂激活过程及其机理

通过X射线光电子能谱仪研究ZrVFe吸气剂激活过程中表面成分的变化,采用四极质谱仪监测激活过程中真空腔体内残余气体成分的变化。结果表明:暴露于过大气的吸气剂表面覆盖着H2O、CO2及碳氢化合物等,Zr和V主要以氧化态存在;在吸气剂加热激活过程中,V的氧化物在200℃开始还原;激活过程导致表面近金属态Zr的富集以及部分金属碳化物的生成;随着温度的升高,H2O、CO2及碳氢化合物逐渐从吸气剂表面脱附,在200℃以上,主要脱附气体为H2,整个激活过程未发现O2;ZrO2还原为近金属态或金属态,主要是由于ZrO2中的O通过向吸气剂内部扩散而离开吸气剂表面所致。

ZrVFe吸气剂激活过程研究

通过X射线光电子能谱仪(XPS)对ZrVFe吸气剂的激活过程进行了研究。结果表明:暴露于大气的吸气剂表面覆盖着一层CO2,O2及碳氢化合物,合金表面中的锆和钒主要以氧化态存在。当吸气剂置于高真空进行激活时,钒的氧化物在较低的温度(200～300℃)下被还原,并且还原比例高于锆的氧化物。在激活温度为300℃至340℃的过程中,表面大量的ZrO2和VO2逐渐减少而被还原为亚氧化物和金属态。激活过程还导致了在表面近金属态锆的富集,以及部分金属碳化物的生成。

Zr/ZrVFe多孔吸气材料的表面改性研究

采用磁控溅射技术在Zr/ZrVFe多孔吸气剂表面制备不同厚度的Ni膜,研究了Ni膜对吸气剂吸气性能的影响,利用SEM和EDS技术分析了吸气剂表面形貌及元素组成,通过定容法研究了吸气剂室温吸气性能。结果表明:吸气剂激活过程中,H_(2)O、CO_(2)和CO/N2在350℃以下就已脱附;当激活温度达到350~450℃时,脱附气体只剩H_(2)和CH_(4),CH_(4)为吸气剂脱附产生的H_(2)与四极质谱计灯丝发生反应所得;制备的Ni膜均匀覆盖在吸气剂表面,不会改变吸气剂的表面形貌;进行Ni膜表面改性后,吸气剂的吸气容量明显增大,且镀膜2h所得吸气剂的平衡压最小,吸附性能最好。

ZrVFe吸气剂吸气性能试验分析

本文介绍了一种直接衡量ZrVFe吸气剂对残余气体的吸附作用的试验方法，并对试验结果进行了进一步的分析，初步提出了在可能的情况下用此方法来监控吸气剂吸气性能的试验步骤和评判标准。

锆钒铁合金的吸放氢性能及相结构研究

研究了活化温度和活化保温时间对ZrVFe合金吸放氢性能的影响,并采用XRD分析ZrVFe合金吸放氢反应前后的相结构变化。测定了ZrVFe合金吸放氢过程的P-C-T曲线,采用范德霍夫方程计算出合金吸、放氢的标准焓ΔH~Θ和标准熵ΔS~Θ,并由此外推出该合金在室温下的吸氢平衡压在10^(-8)Pa左右,放氢平衡压在10^(-10)Pa左右。此外,ZrVFe合金还有良好的抗粉化性能和抗空气毒化性能。

锆钒铁吸气剂的研究现状及进展

锆钒铁吸附材料是一种非蒸散型吸附剂,具有选择性抽气功能。通过对近年锆钒铁吸气剂研究进展的调研和总结,从锆钒铁吸气剂的制备方法、激活和吸气性能等方面,综述了锆钒铁吸气剂研究的新进展、新方向和两种常用吸附性能测试方法,并对锆钒铁吸气剂的未来应用前景进行了展望。对比了四种制备方法获得的锆钒铁的优缺点,还介绍了定压法和定容法下锆钒铁的吸气速率或吸气量的计算公式。最后认为锆钒铁的低温吸气性能、镀镍锆钒铁的激活条件和性能、锆钒铁薄膜技术的简易化和低成本化是下一步的研究方向。

锆钒铁不同工作温度下吸氢性能的实验研究

锆钒铁合金是一种激活温度较低的非蒸散型吸气剂,具有平衡气压低、吸气容量大和吸气速率高等特性,对H2等活性气体有很好的吸附性能。对锆钒铁吸气剂的研究通常是在常温条件下,而对其在低温下的吸气性能则少有探索。本文通过测试锆钒铁吸气剂在不同工作温度下的吸氢性能,获得了相应的吸附等温线,发现在低压条件下低温吸气量大于常温,压力较高时在所选取时间(10 min)内低温吸气量小于常温,但其最终吸气量仍会大于常温。对这一现象进行分析,认为表面吸附和内部扩散所占地位的不同是造成吸气性能差异的原因。实验拓展了锆钒铁的应用范围,为具有低温除氢需求的场合提供了新选择。

锆钒铁吸气剂常温激活吸氢现象的研究

介绍了锆钒铁吸气剂在室温(约20℃)下真空放置,不需高温激活即具有大量吸氢能力的现象。着重从表面吸附的角度分析此现象的反应机理,建立了反应模型,并进行了试验验证,由此得到影响该现象的主要因素。针对该现象的研究对于锆钒铁等吸气材料应用于蓄能电池、贮氢材料、核物理应用等领域具有重要意义。

ZrV_xFe_((2-x))合金的制备及其显微组织

利用非自耗真空电弧熔炼技术,制得了Zr系吸氢合金ZrVxFe(2-x)合金,其中x=0.2、0.3、0.4、0.5。采用SEM、EDS并结合XRD分析了合金的显微组织。结果表明,合金主要由ZrFe2(V)和ZrV2(Fe)两相组成,在熔炼过程中,Zr首先析出,随后ZrFe2(V)和ZrV2(Fe)开始形核并析出;随着合金成分中V含量的增加,ZrFe2(V)相的含量减少,ZrV2(Fe)相的含量增加。