[發(fā)明專(zhuān)利]一種降低儲(chǔ)氫合金粉末吸氫膨脹應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910243312.8
• 申請(qǐng)日: 2019-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109975167A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃岳祥;秦來(lái)順;陳達(dá)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N7/04
• 分類(lèi)號(hào): G01N7/04
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專(zhuān)利代理有限公司 11429
• 代理人: 楊樂(lè)

本發(fā)明公開(kāi)了一種降低儲(chǔ)氫合金粉末吸氫膨脹應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)方法，包括以下步驟：S1、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)一并驗(yàn)證無(wú)機(jī)硅油對(duì)在儲(chǔ)氫合金粉末吸氫過(guò)程中產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力的作用關(guān)系；S2、基于S1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)二，驗(yàn)證并得到對(duì)在儲(chǔ)氫合金粉末吸氫過(guò)程中產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力具有最優(yōu)化效果的無(wú)機(jī)硅油百分比，無(wú)機(jī)硅油百分比為無(wú)機(jī)硅油相對(duì)儲(chǔ)氫合金粉末的重量占比。通過(guò)本發(fā)明的降低儲(chǔ)氫合金粉末吸氫膨脹應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)方法，得出了降低儲(chǔ)氫合金粉末吸氫膨脹應(yīng)力的有效措施，從而應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)操作，增加了實(shí)際生產(chǎn)操作的效率和安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及儲(chǔ)氫合金性能測(cè)試領(lǐng)域，尤其是涉及一種降低儲(chǔ)氫合金粉末吸氫膨脹應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

儲(chǔ)氫合金是一種新型合金，在一定條件下能吸收氫氣，一定條件能放出氫氣，循環(huán)壽命性能優(yōu)異，利用其可逆的吸放氫的特性以及伴隨的熱效應(yīng)，儲(chǔ)氫合金可以用于許多場(chǎng)合，比如，作為儲(chǔ)氫材料，解決氫的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用。儲(chǔ)氫合金用于儲(chǔ)氫時(shí)，儲(chǔ)氫合金粉末通常會(huì)被罐裝到一個(gè)密閉容器，然后對(duì)儲(chǔ)氫合金粉末進(jìn)行活化。儲(chǔ)氫合金粉末在活化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，其膨脹應(yīng)力會(huì)對(duì)存放儲(chǔ)氫合金粉末的密閉容器造成影響且具有使用安全性的風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)以上技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種降低儲(chǔ)氫合金粉末吸氫膨脹應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種降低儲(chǔ)氫合金粉末吸氫膨脹應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)有效降低儲(chǔ)氫合金粉末吸氫膨脹應(yīng)力的研究提供有力支撐。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：

一種降低儲(chǔ)氫合金粉末吸氫膨脹應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)方法，包括以下步驟：

S1、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)一并驗(yàn)證無(wú)機(jī)硅油對(duì)在儲(chǔ)氫合金粉末吸氫過(guò)程中產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力的作用關(guān)系；

S2、基于S1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)二，驗(yàn)證并得到對(duì)在儲(chǔ)氫合金粉末吸氫過(guò)程中產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力具有最優(yōu)化效果的無(wú)機(jī)硅油百分比，無(wú)機(jī)硅油百分比為無(wú)機(jī)硅油相對(duì)儲(chǔ)氫合金粉末的重量占比。

以上技術(shù)方案中，無(wú)機(jī)硅油的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，且具有耐溫特性以及低廉的價(jià)格的特點(diǎn)。從微觀原理上進(jìn)行分析，未添加硅油的儲(chǔ)氫合金粉末在進(jìn)行充放氫的循環(huán)過(guò)程中，儲(chǔ)氫合金粉末之間會(huì)在膨脹收縮的不斷反復(fù)作用下出現(xiàn)“搭橋”的現(xiàn)象，從宏觀整體上表現(xiàn)為團(tuán)聚在一起形成一整塊合金。雖然從理論計(jì)算上來(lái)看，合金膨脹后其總體積還沒(méi)達(dá)到容器內(nèi)部空間的總體積，但是由于搭橋現(xiàn)象導(dǎo)致即使顆粒與顆粒之間有較大的空隙，仍然有明顯力的傳遞作用，最終導(dǎo)致合金粉末對(duì)容器內(nèi)壁造成了較大膨脹應(yīng)力作用。而由于無(wú)機(jī)硅油具有一定的分散作用，使得儲(chǔ)氫合金粉末之間隔著一層硅油層，在受到膨脹擠壓時(shí)會(huì)發(fā)生位移，減小顆粒與顆粒之間空隙的同時(shí)，同樣也減少了搭橋現(xiàn)象，使顆粒之間力的傳遞作用大大減小，從而減小了膨脹應(yīng)力作用。通過(guò)實(shí)驗(yàn)一的數(shù)據(jù)分析以及理論分析，可以分析得出無(wú)機(jī)硅油能有效降低儲(chǔ)氫合金粉末在活化吸氫過(guò)程中產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力；再經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)二分析得出，對(duì)降低儲(chǔ)氫合金粉末活化吸氫過(guò)程中產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力最有效的無(wú)機(jī)硅油百分比，無(wú)機(jī)硅油百分比包括無(wú)機(jī)硅油相對(duì)儲(chǔ)氫合金粉末重量的百分比，重量占比比較容易獲取，降低了實(shí)驗(yàn)難度并適合于實(shí)際應(yīng)用。通過(guò)實(shí)驗(yàn)一以及實(shí)驗(yàn)二，可以分析得出在儲(chǔ)氫合金粉末活化吸氫過(guò)程中，降低儲(chǔ)氫合金粉末膨脹應(yīng)力的無(wú)機(jī)硅油的最優(yōu)百分比，從而可以投入實(shí)際應(yīng)用并有效降低儲(chǔ)氫合金粉末吸氫過(guò)程的膨脹應(yīng)力，降低了存放儲(chǔ)氫合金粉末的密閉容器受到的壓力，提升存放儲(chǔ)氫合金粉末的密閉容器在實(shí)際使用過(guò)程中的安全性。

作為優(yōu)選，實(shí)驗(yàn)一包括以下步驟：

S1.1、分別對(duì)均勻混合有無(wú)機(jī)硅油的儲(chǔ)氫合金粉末、未混合有無(wú)機(jī)硅油的儲(chǔ)氫合金粉末進(jìn)行活化吸氫；

S1.2、根據(jù)壓力傳感器的示數(shù)分別繪制均勻混合有無(wú)機(jī)硅油的儲(chǔ)氫合金粉末、未混合有無(wú)機(jī)硅油的儲(chǔ)氫合金粉末在活化吸氫過(guò)程中產(chǎn)生膨脹應(yīng)力的變化曲線；