王新华
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陈如柑
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李寿权
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陈立新
,
葛红卫
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方国华
,
陈长聘
稀有金属材料与工程
根据金属氢化物的热力学特性,储氢合金可应用于热驱动化学氢压缩器.针对热驱动化学氢压缩器用储氢合金的要求,系统研究了Ti-Mn系和Ti-Cr系多元储氢合金的储氢性能,研究了Cr/Mn比,Fe部分取代Cr,Zr部分取代Ti以及A侧过化学计量对Ti-Mn系和Ti-Cr系多元储氢合金的储氢容量、吸放氢平台特性(包括压力、滞后和平台倾斜度等)、热力学性能、活化和动力学性能的影响,筛选出一对性能优良的储氢合金(Ti0.95Zr0.15)(Mn1.1Cr0.7V0.2)和(Ti0.95Zr0.07)(Cr1.4Mn0.4Fe0.1Cu0.1)分别作为两级热驱动化学氢压缩器的低压级和高压级合金.以此2合金设计制作了氢容量为50 L的压缩器,以水作为热交换介质可将压力为2.5 MPa氢气压缩到40 MPa以上.
关键词:
储氢合金
,
金属氢化物
,
氢
,
氢压缩器
张琰
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王新华
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方国华
,
李寿权
,
陈立新
,
陈长聘
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2006.01.025
具有融氢净化和氢压缩于一体等重要特性的金属氢化物化学热压缩器将成为未来加氢站的核心设备.本文简要介绍了金属氢化物化学热压缩器的工作原理及其特点,针对金属氢化物化学热压缩器对储氢合金的要求,研究开发了一种储氢性能优良、适合于作为化学氢压缩机用的稀土系储氢合金(Mm-Ml-Ca)(Ni-Al)5,测定了合金热力学和动力学性能.利用该合金设计制作了一台氢容量大于1000L、氢压大于40.0 MPa的压缩器样机,在20℃时氢压小于3.0 MPa可吸氢饱和,165℃放氢可得氢压大于40.0 MPa的超高压产品氢.原料氢纯度为98%时,产品氢纯度达到99.9999%.并且对压缩器的热效率进行了计算,其热效率达到21.9%.
关键词:
储氢合金
,
稀土
,
氢压缩器
,
高压氢
