贮氢合金表面氧化膜的作用

作为真空化使用的贮氢合金,必须在制造时和长期使用时能解决使合金表面劣化的杂质气体和从材料表面放出的氢气,以保持绝热层内保持10-1Pa的真空度,还要特别注意氢气的高传热特性。根据各种贮氢合金系的试验结果,发现稀土系贮氢合金在耐杂质气体特性和长期保持对氢之活性方面是最好的材料。

通过加热处理对于电极表面性能的改进,认为是由于表面积的增大和表面氧化膜的多孔性,同时也与MgNi2和Ni相的形成有关,因为MgNi2相和Ni相在充/放电循环时对于氢起着局部反应点的作用。

如果在氢气中含有CO、O2、H2O等杂质就会在贮氢合金表面形成氧化膜或氢氧化膜,这样就会阻碍氢分子的离解,使合金的吸氢速度大为减低,并且发现在合金表面吸附CO对于合金的活性损害最大。新近的研究结果证明,采用氢氟酸处理合金使合金表面形成氟化(HF)层,可显著提高合金的抗CO毒化的特性,合金表面的氟化层不仅能防止杂质气体的毒化,同时还具有促进氢分子共价结合离解的催化剂作用。

为了长期保持这种真空绝热管双层壁内之高真空度,不仅要求起真空泵作用的贮氢合金功能,同时还必须减少从绝热管材料本身放出的气体。研究发现在绝热管的内壁表面加以陶瓷涂层能有效地减低其气体放出率,比未涂层表面的气体放出率减少1个数量级以上。

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