[發(fā)明專利]一種儲氫合金熱致吸放氫循環(huán)壽命的測試方法及其專用設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910011069.3
• 申請日: 2009-04-08
• 公開（公告）號: CN101858842A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳偉;程宏輝;李慎蘭;羅剛;韓興博;陳德敏;劉實(shí);楊柯
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院金屬研究所
• 主分類號: G01N7/04
• 分類號: G01N7/04
• 代理公司: 沈陽晨創(chuàng)科技專利代理有限責(zé)任公司 21001
• 代理人: 張晨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種材料性能測試方法及其測試設(shè)備，特別是一種針對儲氫合金的熱致吸放氫循環(huán)壽命的測試方法及其測試設(shè)備。

背景技術(shù)

目前，出于解決能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)的需要，氫能的利用成為了材料科學(xué)研究的熱點(diǎn)問題。氫氣具有單位質(zhì)量發(fā)熱值高、來源廣泛、清潔高效等優(yōu)點(diǎn)，但是大規(guī)模應(yīng)用氫能還存在諸如氫氣制備、儲存、安全保障等方面的問題。儲氫合金具有儲氫量大、能量密度高、安全方便等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是未來儲運(yùn)氫能的有效手段之一。在儲氫過程中總是要利用合金在低溫下穩(wěn)定吸氫儲氫，高溫下以平穩(wěn)的壓力放氫的特性來實(shí)現(xiàn)氫氣的儲存轉(zhuǎn)運(yùn)。另外，利用儲氫合金吸氫時(shí)放熱，放氫時(shí)吸熱的特性可制成新型的制冷和加熱裝置用于氫化物空調(diào)，利用其高低溫時(shí)的吸放氫平臺壓的差異可被用作氫氣增壓機(jī)設(shè)備。儲氫合金的這些應(yīng)用都涉及到其在高低溫循環(huán)的使用性能，因此，考察儲氫合金在不同溫度下的熱致吸放氫循環(huán)對其儲氫性能的影響是很有意義的。但是現(xiàn)有的儲氫測試裝置都不具備測試儲氫合金的長期熱致循環(huán)性能的能力。中國專利申請“混合稀土儲氫合金氫化特性綜合測試裝置及測試方法”，申請?zhí)枺?0108000.8實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)采集壓力信號，可測試儲氫合金壓力-組分等溫曲線(PCT)，氫化速度(吸氫動力學(xué))并可以通過手動控制儲氫合金的吸放氫以考察其粉化行為。中國專利申請“貯氫合金性能綜合試驗(yàn)設(shè)備”，申請?zhí)枺?00410050594.3實(shí)現(xiàn)了儲氫合金壓力-組分等溫曲線(PCT)、儲氫動力學(xué)的計(jì)算機(jī)采集測試，同時(shí)具備自動循環(huán)的吸放氫粉化測試。但是上述兩項(xiàng)專利都沒有測試儲氫合金高低溫?zé)嶂挛艢溲h(huán)性能的能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種研究儲氫合金熱致吸放氫循環(huán)壽命的測試方法及其專用設(shè)備，所提供的設(shè)備能實(shí)現(xiàn)儲氫合金的熱致吸放氫循環(huán)，并同時(shí)完成儲氫合金的綜合儲氫性能如PCT曲線、吸氫動力學(xué)、恒溫粉化性能的測試。

首先根據(jù)儲氫合金的使用條件確定熱致循環(huán)的高溫值T_H、低溫值T_L，分別測試合金在此高低溫的PCT曲線，得到該合金在高溫的放氫平臺壓力值P_Heq、在低溫的吸氫平臺壓力值P_Leq和飽和吸氫比x，將以上數(shù)據(jù)帶入以下公式，以確定需要的樣品量和貯氣室體積的關(guān)系，

V=500RT0mxM(PHeq-PLeq)+T0(PLeqTH-PHeqTL)(VS-m/ρ)THTL(PHeq-PLeq)]]>

m：合金樣品質(zhì)量g

M：合金的摩爾質(zhì)量g/mol

V_s：樣品室體積cm³

V：貯氣室體積cm3，貯氣室體積包括擴(kuò)容瓶體積和連接管道固有體積