ارزیابی خواص الکتروشیمیایی ذخیرهی هیدروژن آلیاژ (Ti(0.9)Zr(0.1)Mn(1.2)V(0.4)Cr(0.4 تولید شده به وسیله ی آلیاژسازی مکانیکی و بررسی اثر عملیات حرارتی بر روی آن

در این تحقیق به بررسی خواص الکتروشیمیایی ذخیره ی هیدروژن آلیاژ (Ti(0.9)Zr(0.1)Mn(1.2)V(0.4)Cr(0.4 که به وسیله ی روش آسیابکاری پر انرژی تهیه شده بود، پرداخته شد. آلیاژ در زمانهای مختلف 5، 10 و 20 ساعت آسیابکاری، تولید شد. همچنین یک نمونه از نمونه های پودری حاصل جهت بررسی اثر عملیات حرارتی، تحت عملیات حرارتی قرار گرفت. از آنالیزهای SEM و XRD جهت بررسی ساختار، فازها و مورفولوژی ذرات پودرهای حاصل استفاده شد. نتایج حاصل از XRD نشان داد که با افزایش زمان آسیابکاری مقدار فازهای لاوه با ساختار هگزاگونال و فازهای BCC افزایش می یابد و همچنین به دلیل افزایش کرنش شبکهای و کوچک شدن کریستالهای ماده، آلیاژ به سمت آمورف شدن پیش می رود. نشان داده شد که انجام عملیات حرارتی می تواند به پایداری بیشتر فازهای موجود کمک کند. همچنین مقایسه ی نمونه ی عملیات حرارتی شده با نمونه ی خام مؤید تأثیر حضور نواقص شبکه ای در افزایش ظرفیت الکتروشیمیایی آلیاژ بود. تست الکتروشیمیایی ذخیره هیدروژن نیز نشان داد که در زمان 10 ساعت آسیابکاری بیشترین ظرفیت دشارژ حاصل میگردد. علت این امر به حضور فازهایی با ساختار BCC و لاوه ی C14 و همچنین حضور میزان کافی از نواقص کریستالی نسبت داده شد. در نمونه ی 20 ساعت آسیابکاری میزان ظرفیت الکتروشیمیایی ذخیره ی هیدروژن کاهش یافت که علت آن کاهش بیش از اندازه ی ابعاد شبکه ی کریستالی و در افزایش سد انرژی واکنش جذب هیدروژن بیان شد. دیده شد که نمونه ی عملیات حرارتی شده دارای بیشترین پایداری سیکلی است که با حضور فازهای پایدار در ترکیب تطابق خوبی دارد. در نهایت بیان شد که استفاده از عملیات آلیاژسازی مکانیکی به همراه عملیات حرارتی و بهینه سازی پارامترهای آن می تواند روش مؤثری برای تولید آلیاژهای ذخیره کننده ی پایه ی تیتانیم- منگنز باشد.

Keywords:

آلیاژ ذخیره کنندهی هیدروژن , آلیاژ پایه تیتانیم- منگنز , فاز لاوه , آلیاژسازی مکانیکی , خواص الکتروشیمیایی