Ti39Zr38Ni17Pd6二十面体准晶储氘研究

稀有金属材料与工程, 2015, 44(7): 1581-1586.

Ti39Zr38Ni17Pd6二十面体准晶储氘研究

1.中国工程物理研究院,四川绵阳,621900

2.中国工程物理研究院,四川绵阳,621900

3.表面物理与化学重点实验室,四川绵阳,621907

4.表面物理与化学重点实验室,四川绵阳,621907

基金项目: Science and Technology Development Foundation of China Academy of Engineering Physics (2013B0302046) Foundation of Science and Technology on Surface Physics and Chemistry Laboratory

关键词：准晶 , 储氢合金 , 氢同位素 , Ti-Zr-Ni-Pd

Deuterium Storage of Ti39Zr38Ni17Pds Icosahedral Quasicrystal

Keywords： quasicrystal , hydrogen storage alloy , hydrogen isotope , Ti-Zr-Ni-Pd

Ti-Zr-Ni基二十面体准晶是一类特殊的储氢材料,在氢能和核聚变能领域具有较强应用前景.采用XRD、TEM、XPS技术和气固反应系统研究了Ti39Zr38Ni17Pd6二十面体准晶的储氘性能.该合金室温下的饱和吸氘浓度接近11 mmol·D2/g·M (D2指氘分子,M指金属),超过Zr2Fe和ZrCo 2种合金.在吸放氘循环过程中,没有发现该合金发生相转变.饱和吸氘使得准晶格膨胀了6.37％,并使得Ti与Zr的结合能上升0.2和0.6 eV,反映出氢原子在这种材料中的占位更靠近这2种金属原子.放氘结果显示该合金具有可能较低的坪台压力,350℃左右低于1 kPa,这意味着氘原子在该合金中比在ZrCo合金中具有更高的稳定性.以上结果表明,这种准晶有可能替代Zr2Fe和ZrCo合金而在核聚变能领域得到应用.

参考文献

[1]	Kelton KF;Hartzell JJ;Hennig RG;Huett VT;Takasaki A .Hydrogen storage in Ti-Zr and Ti-Hf-based quasicrystals[J].Philosophical magazine: structure and properties of condensed matter,2006(6/8):957-964.

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