بررسی تأثیر افزودن کاتالیست Ta2O5 بر رفتار هیدروژنی نانوکامپوزیت هیدرید منیزیم تولیدی به روش آلیاژسازی مکانیکی

در سال­های اخیر هیدروژن به عنوان سوخت مورد توجه بسیاری از پژوهشگران و دانشمندان قرار گرفته است. با توجه به این که ذخیره سازی هیدروژن به صورت جامد ایمن­ترین و پربازده­ترین حالت محسوب می­شود؛ پروژه­های بسیاری در زمینه بهبود خواص هیدروژنی فلزات مختلف که در ذخیره سازی هیدروژن بیشترین ظرفیت را دارند؛ تعریف شده است. انواع ترکیبات حاوی نئوبیم در بسیاری از این پروژه­ها مورد مطالعه قرار گرفته است و نتایج مطلوب آن در مقالات متعددی ارائه شده است. با توجه به شباهت­های بسیار زیاد عنصر تانتالیم از نظر خواص و شیمیایی و فیزیکی و با عنایت به این امر که از تانتالیم در بهبود خواص هیدروژنی فلزات به ندرت استفاده شده است؛ بر آن شدیم تا پس از مطالعه در مورد ترکیبات مختلف حاوی این عنصر، اکسید تانتالیم را به عنوان کاتالیزور در بهبود خواص هیدروژنی ترکیب هیدریدی MgH2 مورد تحقیق و مطالعه و آزمون قرار دهیم. در این پژوهش، مواد کامپوزیتی با ترکیبات هیدرید منیزیم- 10 درصد وزنی Ta2O5، نمونه­های MT1؛ و هیدرید منیزیم- 20 درصد وزنی ترکیب Ta2O5، نمونه­های MT2؛ با آسیاکاری پودر هیدرید منیزیم و ترکیب اکسید تانتالیم، تهیه گردید. اثر افزودنی و زمان آسیاکاری بر ساختار هیدرید منیزیم شامل اندازه دانه، کرنش شبکه و اندازه ذره و همچنین خواص واجذب هیدروژن کامپوزیت­های حاصل ارزیابی گردید و با هیدرید منیزیم خالص آسیاکاری شده مقایسه شد. نشان داده شد که افزودن ترکیب اکسید تانتالیم به هیدرید منیزیم در زمان اولیه آسیاب منجر به کاهش اندازه ذره از 6/10 به 27/0 میکرومتر در کامپوزیت هیدرید منیزیم- 10 درصد وزنی اکسید تانتالیم آسیاکاری شده برای 3 ساعت (نمونه MT1-3) و به 25/0 میکرومتر در کامپوزیت هیدرید منیزیم- 20 درصد وزنی اکسید تانتالیم آسیاکاری شده برای 3 ساعت (نمونه  MT2-3)  می­گردد. بعنوان یک نتیجه، دمای واجذب هیدرید منیزیم فعال شده مکانیکی برای 3 ساعت، از 405 به 382 درجه سانتیگراد برای کامپوزیت MT1-3 و به 370 درجه سانتیگراد برای کامپوزیت MT2-3 کاهش یافته‌است. تغییر در میزان کاهش دما به عوامل مختلفی مانند درصد کاتالیزور و ترکیبات بین فلزی به‌وجود آمده حین آسیاکاری بستگی دارد.

کلیدواژه ها:

هیدرید منیزیم ، ترکیب اکسید تانتالیم ، دمای واجذب هیدروژن ، آلیاژسازی مکانیکی