عنوان پایان‌نامه
سنتز آلیاژ نانو ساختار Mgh۲-Mg۱۶.۶۶ Ni۶۶.۶۶y۱۶.۶۶ به روش آلیاژ سازی مکانیکی و بررسی خواص دفع هیدروژن آن
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-استخراج فلزات
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1047;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 59575
- تاریخ دفاع
- ۰۹ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- لیلا چیت سازخویی
- استاد راهنما
- شهرام رایگان
- چکیده
- مطالعات نشان داده است که ترکیبات بین فلزی می‌توانند به عنوان کاتالیست جهت بهبود خواص جذب و دفع هیدروژن منیزیم هیدرید استفاده شوند. در این تحقیق ابتدا ترکیب بین فلزی MgNi4Y به روش آلیاژسازی مکانیکی تولید شد. بدین منظور پودرهای خالص منیزیم، نیکل و ایتریم تحت اتمسفر آرگون در زمان‌های مختلف آسیاکاری شده و سپس در دماهای 400، 600 و 800 درجه سانتیگراد به مدت 4 ساعت تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند. نتایج حاصل از الگوهای پراش پرتو ایکس نشان داد که ترکیب مورد نظر پس از 25 ساعت آسیاکاری و سپس عملیات حرارتی در 600 درجه سانتیگراد و همچنین پس از 10 و 50 ساعت آسیاکاری و عملیات حرارتی در 800 درجه سانتیگراد حاصل می‌شود. سپس ترکیب‌های فوق با نام‌های کاتالیست شماره 1، 2 و 3 جهت بهبود خواص دفع هیدروژن هیدرید منیزیم با نسبت 5 و 10 درصد وزنی به هیدرید منیزیم خالص افزوده شده و به مدت زمان‌های مختلف تحت اتمسفر آرگون آسیاکاری شدند. نتایج حاصل از آزمون سیورت نشان دادند که آسیاکاری هیدرید منیزیم خالص تا 30 ساعت با کاهش اندازه ذرات و ایجاد عیوب داخلی و سطحی باعث افزایش میزان هیدروژن آزاد شده تا حدود 1 درصد وزنی شده است. همچنین افزودن کاتالیست شماره 1 و آسیاکاری مخلوط حاصل به مدت 30 ساعت باعث آزاد شدن حدود 3 درصد وزنی هیدروژن شد. کاتالیست شماره 2 و3 تأثیر بیشتر و بهتری نسبت به کاتالیست شماره 1 بر خواص دفع هیدروژن هیدرید منیزیم دارند، بطوریکه نمونه حاوی کاتالیست شماره 1، 30 ساعت آسیاکاری شده حدود 3 درصد وزنی هیدروژن، ولی نمونه حاوی کاتالیست 2، پس از 20 ساعت آسیاکاری حدود 5 درصد وزنی هیدروژن آزاد کرده است. علاوه بر این کاتالیست‌های 2 و 3 تأثیر تقریباً یکسانی بر میزان هیدروژن آزاد شده و سرعت آزادسازی داشته‌اند.
- Abstract
- It was reported that intermetallic compounds could be used to improve the hydrogen storage properties of MgH2. In this study an attempt was made to synthesize the MgNi4Y compound from pure Ni, Mg and Y elemental powders via combination of mechanical milling and heat treatment methods. In this regard, powders were ball milled in different conditions and then heat treated at 400, 600 and 800?C for 4 hrs to investigate the effect of temperature on formation of MgNi4Y intermetallic compound. It was found from the results of XRD analysis that ternary intermetallic was not formed completely via ball milling and nanostructured phase was formed after heat treatment at 600 and 800?C in ball milled powders for 25 and 10 hrs, respectively. Three sample that ball milled for 25 hrs and then heat treated at 600?C (Catalyst 1), ball milled for 10 hrs and heat treated at 800?C (Catalyst 2) and ball milled for 50 hrs and heat treated at 800?C (Catalyst 3) were used to improve hydrogen desorption properties of MgH2. Ball milling of pure MgH2 for 30hrs increased desorbed hydrogen content to 1wt%. 30 h Ball milled MgH2 and 10wt% catalyst 1 mixture, released 3 wt% hydrogen. The effect of catalyst 2 and 3 on hydrogen desorption of MgH2 was similar and better than catalyst 1. It was found that addition of 10wt% catalyst 2 to MgH2 and ball milling the mixture for 20 hrs led to 5wt% hydrogen desorption.
