بررسی اثر ترکیب عناصر نادر خاکی آمیخته بر ریزساختار و مشخصه جذب و واجذب آلیاژ جاذب هیدروژن MmNi۵

در این پژوهش، اثر عناصر Nd و Pr در ترکیب MmNi۴.۷Al۰.۳  بر ریزساختار و مشخصه های جذب و واجذب هیدروژن بررسی شده است. آلیاژها به روش 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 مشخصه های 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)Ni۴.۷Al۰.۳ کمتر از آلیاژ MmNi۴.۷Al۰.۳ مشاهده شد. درنتیجه توزیع همگن تری برای آلومینیوم در آلیاژ Mm(Pr,Nd)Ni۴.۷Al۰.۳ حاصل شده است. بررسی نتایج حاصل از منحنی های همدمای فشار- ترکیب برای جذب و واجذب هیدروژن در دمای محیط نشان داد که در ترکیبات MmNi۴.۷Al۰.۳ و Mm(Nd,Pr)Ni۴.۷Al۰.۳ جایگزینی عناصر Nd و Pr با Mm فشار جذب را به ترتیب به مقدار ۱۴/۵۲ و ۹/۹۰ بار، فشار واجذب را به ۵/۵۳ و ۵/۴۹ بار، ظرفیت ذخیره سازی هیدروژن را از ۱/۳۷ به ۱/۳۳ درصد وزنی و پسماند را از ۰/۷۳ به ۰/۵۸ کاهش می دهد. 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.

کلیدواژه ها:

MmNi۵ Alloy ، Microstructure ، Hydrogen Storage ، Nd and Pr ، PCT curves. ، آلیاژ MmNi۵ ، ذخیره سازی هیدروژن ، ریزساختار ، عناصر نادر خاکی آمیخته حاوی Nd و Pr ، نمودارهای PCT.