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稀土2026年第03期:粒径对Mg-Ni-RE储氢合金导热系数的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:吴辰;刘素霞;白敬国;朱蕾;庞赟佶;李永治;

单位:内蒙古科技大学理学院;内蒙古科技大学分析测试中心;内蒙古科技大学化学与化工学院;

摘要:以镁-稀土基金属氢化物为代表的轻质储氢合金,因兼具轻量化、资源丰富及潜在的高导热特性,在氢能存储与新能源应用领域展现出广阔的应用前景。采用感应悬浮熔炼法制备Mg_(90)Ni_5(La, Ce)_5合金锭,经机械破碎和筛分得到粒径范围约50μm至600μm的不同粒度粉末,进一步压制成型,研究不同粒径对合金导热系数的影响。实验采用TC3100热线法导热仪和闪射法LAF467导热仪进行导热性能研究,采用扫描电子显微镜分别对粉末和合金片进行微观形貌分析。结果表明:在粉末状态和压片状态下,峰值粒径为173μm的样品导热系数均高于56μm样品。在298 K时,173μm合金粉末的导热系数为0.18 W/m·K,56μm合金粉末仅为0.14 W/m·K。压片状态下,173μm合金压片导热系数为18.88 W/m·K,而56μm合金压片为9.11 W/m·K。无论粉末或压片状态,在粒径相同的条件下,材料的导热系数均随温度的升高而呈现上升趋势。通过对Mg_(90)Ni_5(La, Ce)_5合金粉末进行成型压片后,导热系数显著提升。当温度在373 K时,173μm合金粉末的导热系数仅为0.20 W/m·K,而经成型压片后,其导热系数提升至20.26 W/m·K。

关键词:Mg-Ni-RE基储氢合金;;导热系数;;感应悬浮熔炼法;;粒径;;密度

基金资助:国家自然科学基金项目(52261041);; 内蒙古科技大学基本科研业务费专项资金(2024RCTD009;2023QNJS039;2023YXXS021;2024YXXS055)