Page 25 - Zmist-n4-2015

окремо кожного з елементів Al, Ti на кінетику десорбції водню з гідридної фази
MgH 2 композитів, отриманих РМС: Mg + 10 mass.% Al, Mg + 10 mass.% Ti. Вста-
новили, що з додаванням до магнію тільки алюмінію воденьсорбційні і кінетичні
характеристики гідридної фази МС Mg + 10 mass.% Al проти фази MgH 2 компо-
зита, отриманого тим самим методом РМС і в тих самих умовах синтезу, але без
додавання алюмінію, не поліпшуються.
ВИСНОВКИ
З аналізу результатів досліджень термічної тривкості та кінетики розкладу
гідридної фази MgH 2 МС (Mg + 3 at.% Al + 3 at.% Ni +7 at.% Ti) встановлено, що
з додаванням до магнію Al, Ni, Ti знижуються термічна тривкість отриманої
РМС фази MgH 2 сплаву, температура початку десорбції водню з 320 до 280°С, а
також рівноважна температура початку десорбції водню за його постійного тиску
в реакторі 1 bar.
Експериментально спостережене поліпшення кінетики десорбції водню
спричинене головно легувальними елементами Ni і Ti, їх хорошими каталітични-
ми властивостями та впливом на хімічний стан поверхні часток гідридної фази
MgH 2; внесок Al тут незначний. Відсутність очікуваного впливу Ni і Ti на термо-
динамічну стабільність сформованої методом РМС гідридної фази MgH 2 обумов-
лена тим, що за таких умов не утворюється твердий розчин в магнії Ni і Ti, гід-
рид якого Mg(Ni, Ti)H 2 за теоретичним прогнозом повинен мати суттєво нижчу
ентальпію утворення, ніж MgH 2, а відтак, і нижчі термодинамічну стабільність і
температуру розкладу.
РЕЗЮМЕ. С целью снижения температуры, улучшения кинетики разложения сте-
хиометрического гидрида MgH 2 исследованы возможности его комплексного легирования
3 at.% Al + 3 at.% Ni + 7 at.% Ti с применением механохимического синтеза. Установлено,
что после добавления к магнию Al, Ni, Ti ухудшается термическая прочность полученной
реактивным механическим сплавлением гидридной фазы MgH 2 механического сплава, а
следовательно, снижается температура начала десорбции водорода с 320°С (для нелегиро-
ванной фазы MgH 2 ) до 280°С. Не зафиксировано падение равновесной температуры нача-
ла десорбции водорода при постоянном давлении в реакторе 1 bar, которое свидетельст-
вовало бы о снижении термодинамической стабильности MgH 2 вследствие механического
легирования. Обнаружено, что кинетику десорбции водорода из гидридной фазы MgH 2
механического сплава улучшают в основном легирующие элементы Ni и Ti; вклад Al
здесь незначителен.
SUMMARY. With the aim of decreasing the temperature, improving the kinetics of decom-
position of stoichiometric MgH 2 hydride the possibility of comprehensive alloying of 3 at.% Al +
+ 3 at.% Ni + 7 at.% Ti using mechanochemistry synthesis was investigated. It was established
that adding Al, Ni, Ti to magnesium led to the lower thermal resistance of the hydride phase of
MgH 2 mechanical alloy obtained by RMА and, consequently, to lower temperature of the begin-
ning of hydrogen desorption from 320°C (for MgH 2 without Al, Ni, Ti) to 280°C. The decrease
of equilibrium hydrogen desorption temperature during its early pressure in a reactor of 1bar,
which would testify to the reduction of the thermodynamic stability of MgH 2 by mechanical
alloying, was not noticed. It was established that the improved hydrogen desorption kinetics of
MgH 2 phase of mechanical alloy occurred mainly due to alloying elements Ni and Ti; the contri-
bution of Al in the improvement of kinetics in that case was negligible.
1. Oelerich W., Klassen T., and Borman R. Metal oxides as catalysts for improved hydrogen
sorption in nanocrystalline Mg-based materials // J. Alloys Compd. 2001. – № 315.
– P. 237–242.
2. Moisture effect on hydrogen storage properties of nanostructured MgH 2 –V–Ti composite
/ Z. Degouche, J. Goyette, T. K. Bose, and R. Schulz // Int. J. Hydrogen Energy. – 2003.
– 28. – P. 983–988.
3. Investigation of degydrogenation mechanism of MgH 2 –Nb nanocomposites / J. Huot, J. F. Pel-
letier, L. B. Lurio, M. Sutton, and R. Schulz // J. Alloys Compd. – 2003. – 348. – P. 319–324.

24