[发明专利]一种储氢合金热致吸放氢循环寿命的测试方法及其专用设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料性能测试方法及其测试设备，特别是一种针对储氢合金的热致吸放氢循环寿命的测试方法及其测试设备。

背景技术

目前，出于解决能源危机和环境保护的需要，氢能的利用成为了材料科学研究的热点问题。氢气具有单位质量发热值高、来源广泛、清洁高效等优点，但是大规模应用氢能还存在诸如氢气制备、储存、安全保障等方面的问题。储氢合金具有储氢量大、能量密度高、安全方便等优点被认为是未来储运氢能的有效手段之一。在储氢过程中总是要利用合金在低温下稳定吸氢储氢，高温下以平稳的压力放氢的特性来实现氢气的储存转运。另外，利用储氢合金吸氢时放热，放氢时吸热的特性可制成新型的制冷和加热装置用于氢化物空调，利用其高低温时的吸放氢平台压的差异可被用作氢气增压机设备。储氢合金的这些应用都涉及到其在高低温循环的使用性能，因此，考察储氢合金在不同温度下的热致吸放氢循环对其储氢性能的影响是很有意义的。但是现有的储氢测试装置都不具备测试储氢合金的长期热致循环性能的能力。中国专利申请“混合稀土储氢合金氢化特性综合测试装置及测试方法”，申请号：00108000.8实现了计算机采集压力信号，可测试储氢合金压力-组分等温曲线(PCT)，氢化速度(吸氢动力学)并可以通过手动控制储氢合金的吸放氢以考察其粉化行为。中国专利申请“贮氢合金性能综合试验设备”，申请号：200410050594.3实现了储氢合金压力-组分等温曲线(PCT)、储氢动力学的计算机采集测试，同时具备自动循环的吸放氢粉化测试。但是上述两项专利都没有测试储氢合金高低温热致吸放氢循环性能的能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种研究储氢合金热致吸放氢循环寿命的测试方法及其专用设备，所提供的设备能实现储氢合金的热致吸放氢循环，并同时完成储氢合金的综合储氢性能如PCT曲线、吸氢动力学、恒温粉化性能的测试。

首先根据储氢合金的使用条件确定热致循环的高温值T_H、低温值T_L，分别测试合金在此高低温的PCT曲线，得到该合金在高温的放氢平台压力值P_Heq、在低温的吸氢平台压力值P_Leq和饱和吸氢比x，将以上数据带入以下公式，以确定需要的样品量和贮气室体积的关系，

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

m：合金样品质量g

M：合金的摩尔质量g/mol

V_s：样品室体积cm³

V：贮气室体积cm3，贮气室体积包括扩容瓶体积和连接管道固有体积