بررسی اثر ترکیب عناصر نادر خاکی آمیخته بر ریزساختار و مشخصه جذب و واجذب آلیاژ جاذب هیدروژن Mmni5

در این پژوهش، اثر عناصر nd و pr در ترکیب mmni4.7al0.3 بر ریزساختار و مشخصه‌های جذب و واجذب هیدروژن بررسی شده است. آلیاژها به‌روش ذوب القایی تحت خلا تهیه و تجزیه و تحلیل ریزساختاری و فازی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و تجزیه و تحلیل پراش پرتوی ایکس انجام و مشخصه‌های جذب و واجذب با آزمون سیورت ارزیابی شد. نتایج نشان داد که ریزساختار شامل فاز زمینه، فاز دوم در اثر جدایش آلومینیوم، تخلخل و ترک است. میزان فاز دوم و مقدار آلومینیوم در فاز دوم در آلیاژ mm(pr,nd)ni4.7al0.3 کمتر از آلیاژ mmni4.7al0.3 مشاهده شد. درنتیجه توزیع همگن‌تری برای آلومینیوم در آلیاژ mm(pr,nd)ni4.7al0.3 حاصل شده است. بررسی نتایج حاصل از منحنی‌های همدمای فشار ترکیب برای جذب و واجذب هیدروژن در دمای محیط نشان داد که در ترکیبات mmni4.7al0.3 و mm(nd,pr)ni4.7al0.3 جایگزینی عناصر nd و pr با mm فشار جذب را به‌ترتیب به مقدار 14/52 و 9/90 بار، فشار واجذب را به 5/53 و 5/49 بار، ظرفیت ذخیره‌سازی هیدروژن را از 1/37 به 1/33 درصد وزنی و پسماند را از 0/73 به 0/58 کاهش می‌دهد. با توجه به کاهش ناچیز در بیشینه ظرفیت جذب و در مقابل، کاهش قابل توجه در فشار جذب و پسماند، جانشینی این دو عنصر، اثر مطلوب و موثری در کاربردهای صنعتی است.

EFFECT OF MISH METAL TYPE ON THE MICROSTRUCTURE AND ABSORPTION/DESORPTION CHARACTERISTICS OF MMNI5 HYDROGEN STORAGE ALLOY

In this article, the effects of Pr and Nd were investigated on the microstructure and absorption/desorption characteristics of MmNi5 hydrogen storage alloy. The alloys were prepared in Vacuum induction furnace and the microstructures and phases were analyzed using scanning electron microscopy (SEM) equipped with energy dispersive Xray analysis (EDS) and Xray diffraction (XRD). Hydrogen absorption/desorption characteristics was performed on Sievert apparatus. The results showed that the microstructure of the alloys consist of matrix, second phase as a result of Al segregation, porosities and cracks. The amount of second phases and Al in this phase in Mm(Pr,Nd)Ni4.7Al0.3 is less than MmNi4.7Al0.3. Al in Mm(Pr,Nd)Ni4.7Al0.3 were more homogenized. PressureComposition Isotherms of hydrogen absorption/desorption at 25˚C showed that for MmNi4.7Al0.3 and Mm(Nd,Pr)Ni4.7Al0.3, absorption pressures were 14.52 and 9.90 bar, desorption pressures were 5.53 and 5.49 bar, hydrogen storage capacities were 1.37 and 1.33 wt. % and hysteresis were 0.73 and 0.58, respectively. These results are useful in industrial applications, because of inconsiderable decrease in hydrogen storage capacity and the other positive variation in absorption/desorption characteristics, especially the hysteresis and absorption pressure.