奥氏体和马氏体的结构.PPT

　　一个金属原子能与两个、三个甚至更多的氢原子结合，生成稳定的金属氢化物，同时放出热量。将其稍稍加热，氢化物又会发生分解，将吸收的氢释放出来，同时吸收热量。6.6.2储氢原理PrincipleM-H系统pCT平衡图平台区：氢气、固溶体、金属氢化物三相共存f＝k－十21pCT曲线上方：吸收氢气pCT曲线下方：放出氢气合金的吸氢反应机理H2传质化学吸附氢的解离H22Had表面迁移吸附的氢转化为吸收氢HadHabs氢在相的稀固溶体中扩散相转变为氢化物（相）Habs()Habs()氢在相中扩散。氢原子在合金晶格中形成固溶体实用要求：①容易活化；②储气容量高；③吸放氢速度快；④反复吸放氢循环时不易粉化，性能不退化；⑤有合适的吸放氢平台压力；⑥吸放氢过程中的平衡氢压差小，即滞后现象弱；⑦有确定的化学稳定性；⑧对杂质敏感程度低；⑨原料资源丰富，价格低廉；⑩用作电极材料时具有良好的耐腐蚀性。6.6.3储氢合金的开发储氢合金种类系列代表合金扩展系列AB5LaNi5，MmNi5A1-xNxB5-yMy（x＜1，y＜5）AB2TiCr2，TiMn2A1-xNxB2-yMy（x＜1，y＜2）ABTiFe，TiNiA1-xNxB1-yMy（x＜l，y＜1）A2BMg2Ni，Ti2NiA2-xNxB1-yMy（x＜2，y＜1）可以在工程上应用的合金基本上都是金属间化合物，已确认有应用前景的共有四类A及N吸氢量较大的金属(ⅡA，ⅢB，ⅣB，ⅤB族金属)B及M过渡金属（ⅥB，ⅦB，Ⅷ，ⅠB，ⅡB，ⅢA，ⅣA族）Mm混合稀土金属碳纳米管迄今为止最好的储氢材料碳纳米管储氢示意图（红点为氢原子）6.6.4贮氢材料的应用①贮氢容器重量轻、体积小氢以金属氢化物形式存在于贮氢合金之中，密度比相同湿度、压力条件下的气态氢大1000倍；节省能量，安全可靠用贮氢合金贮氢，无需高压及贮存液氢的极低温设备和绝热措施。Application贮氢容器Example贮氢合金制作的贮氢装置Example在高压容器中装入贮氢合金的“混合贮氢容器”H2的回收与纯化②H2的回收与纯化用铀回收氘的捕集器氢化物电极③氢化物电极Ni、MHx电池充放电过程示意图镍氢电池结构Advantages(1)比能量为NiCd电他的1.5-2倍；(2)无重金属Cd对人体的危害；(3)良好的耐过充、放电性能；(4)无记忆效应；(5)主要特性与Ni／Cd电他相近，可以互换使用。优点功能材料化学能、热能和机械能可以通过氢化反应相互转换，可用于热泵、贮热、空调、制冷、水泵、气体压缩机等方面。④功能材料功能转换机制利用储氢合金的放热吸热循环，可进行热的储存和传输，制造制冷或采暖设备利用储氢合金制造的制冷机6.7非晶态金属材料6.7.1非晶态金属材料及其基本特征（1）非晶态形成能力对合金的依赖性非晶态合金通常由金属组成或由金属与类金属组合金属与类金属组合更有利于非晶态的形成较好的组合类金属：B、P、Si、Ge（2）结构的长程无序和短程有序性不存在原子排列的长程有序性观察不到晶粒的存在非晶态金属原子的最近邻、第二近邻这样近程的范围内，原子排列与晶态合金极其相似，即存在近程有序性（3）热力学的亚稳性从热力学来看，它有继续释放能量、向平衡状态转变的倾向从动力学来看，要实现这种转变首先必须克服一定的能垒位垒高低直接关系到非晶态金属材料的实用价值和使用寿命Performance&use6.7.2非晶态金属材料的性能与用途（1）高强度高韧性的力学性能非晶态合金的力学性能合金硬度HV抗拉强度MPa断后伸长率/%弹性模量/MPa非晶态合金Pd83Fe7Si10401818600.166640Cu57Zr43529219600.174480Co75Si15B10891830000.253900Fe80P7744830400.03Ni75Si8B17840826500.1478400晶态18Ni-9Co-5Mo1810～213010～12结构性能特点：结构中不存在位错，没有晶体那样的滑移面，因而不