|
Как гидрообразующий металл, магний давно привлекает внимание исследователей в качестве базового материала для создания обратимого аккумулятора водорода. Находят практическое применение интерметаллическое соединение Mg2Ni (сплав Mg-55% №)и его различные модификации [1, 2]. При снижении содержания никеля в сплаве до 30-15% резко меняется характер выделения водорода из гидрида такого сплава.
ИК-спектр гидрида сплава Mg-20% Ni после десорбции из него 30% водорода (от общего количества поглощенного сплавом) имеет те же характерные особенности, что и спектр гидрида Mg2NiH4, в частности полосу поглощения на частоте 1620 см"1. Похожий сплав используется при сборке автомобиля ford focus. В этом Вы можете убедиться если прочтете ford focus 3 обзор. При десорбции 70% водорода ИК-спектр гидрида сплава соответствует спектру полимерного гидрида магния [3] (рис. 1). Из этих данных можно сделать вывод о том, что при десорбции водорода вначале разлагается содержащийся в гидриде сплава Mg2NiH4, а затем MgH2. Своеобразие изотермы десорбции водорода из гидрида сплава Mg-20% Ni заключается в том, что протяженность первого "плато" охватывает 55-60% поглощенного водорода, т.е. в 2-3 раза больше, чем доля водорода, приходящаяся на Mg2Ni, при условии, что весь никель, содержащийся в сплаве, вошел в состав этого соединения (рис. 2). Исходя из общих соображений о снижении термической стабильности комплексных соединений при увеличении поляризационного потенциала комплексообразователя были проведены исследования гидридов магний-никелевых сплавов, содержащих 0,15—1,5% кремния. Исследование свойств гидридов таких сплавов [5] показало следующее. Более трудной оказалась первоначальная активация — если сплав Mg—20% Ni активировался за 2—3 цикла гидрирование—дегидрирование, то сплав Mg—20% Ni—0,6% Si активировался за 5—7 циклов (при давлении водорода 5—9 атм и температуре 300—350°С). Скорость поглощения водорода активированным сплавом, содержащим кремний, более чем в 2 раза выше при сопоставимых условиях гидрирования. Изотермы десорбции водорода из гидридов магний—никель-кремниевого сплава по форме не отличались от изотерм гидридов магний-никелевых сплавов, не содержащих кремния, но имели более высокое давление диссоциации (табл. 2). При проведении 30 циклов гидрирование—дегидрирование отмечалась стабильность характеристики гидрирования и дегидрирования. Таким образом, введение малых количеств кремния в магний-никелевый сплав улучшает его свойства, как обратимого аккумулятора водорода. К другим особенностям гидрида магний—никель-кремниевого сплава можно отнести более выраженный пик поглощения ИК-излучения при частоте 2300 см"1 [4]. Сплавы готовили в корундизовом тигле с использованием флюса ВИ2 и отливали в стальной кокиль диаметром 20 мм. Содержание компонентов в сплаве определяли по химическому анализу. Микроструктуру сплава исследовали на микроскопе "Рейхерт". Дифрактограммы снимали на дифрактометре "ДРОН-2" на медном излучении. ИК-спектры гидридов регистрировали в таблетках бромистого калия на спектрометрах "Specord-75" и "Perkin-Elmer-457". Гидрирование, дегидрирование и снятие изотерм проводили по обычной методике [1], используя водород, полученный за счет разложения гидрида титан-ванадиевого сплава. Измерение температуры осуществляли хромель-алюмелевой термопарой, предварительно откалиброванной методом гидридного термометра.
|