| 摘要 | 第8-9页 |
| ABSTRACT | 第9-10页 |
| 本文创新点 | 第11-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-37页 |
| 1.1 引言 | 第15-16页 |
| 1.2 La-Mg-Ni基储氢合金研究进展 | 第16-18页 |
| 1.3 La-Mg-Ni-H相平衡研究进展 | 第18-25页 |
| 1.3.1 二元体系热力学数据的筛选 | 第19-24页 |
| 1.3.2 三元体系相平衡研究现状 | 第24-25页 |
| 1.4 相图的实验测定方法 | 第25-26页 |
| 1.5 储氢合金热力学研究进展 | 第26-31页 |
| 1.5.1 经典热力学模型 | 第27页 |
| 1.5.2 Lacher模型 | 第27-29页 |
| 1.5.3 巨正则系综模型 | 第29页 |
| 1.5.4 多平台模型 | 第29-30页 |
| 1.5.5 分段模型 | 第30-31页 |
| 1.6 动力学研究进展 | 第31-34页 |
| 1.6.1 扩散控速动力学模型 | 第31-32页 |
| 1.6.2 形核长大动力学模型 | 第32页 |
| 1.6.3 储氢材料的动力学模型 | 第32-33页 |
| 1.6.4 Chou模型 | 第33-34页 |
| 1.7 研究内容和目的 | 第34-37页 |
| 第二章 计算及实验方法 | 第37-47页 |
| 2.1 计算相图研究方法 | 第37-41页 |
| 2.1.1 计算相图的原理 | 第37页 |
| 2.1.2 Calphad方法和Pandat软件简介 | 第37-38页 |
| 2.1.3 相图计算步骤 | 第38-39页 |
| 2.1.4 热力学模型 | 第39-41页 |
| 2.2 实验相图的研究方法 | 第41-43页 |
| 2.2.1 布点 | 第41页 |
| 2.2.2 样品的制备 | 第41-42页 |
| 2.2.3 均匀化处理 | 第42-43页 |
| 2.3 样品的分析方法 | 第43-44页 |
| 2.3.1 XRD相结构分析 | 第43页 |
| 2.3.2 ICP成分检测 | 第43页 |
| 2.3.3 SEM微观形貌观察 | 第43-44页 |
| 2.3.4 热分析 | 第44页 |
| 2.4 储氢性能研究方法 | 第44-45页 |
| 2.4.1 PCT热力学性能测试 | 第44-45页 |
| 2.4.2 动力学性能测试 | 第45页 |
| 2.5 本章小结 | 第45-47页 |
| 第三章 La-Mg-Ni体系Mg-Ni边热力学优化 | 第47-65页 |
| 3.1 引言 | 第47页 |
| 3.2 La5Ni19相的验证 | 第47-50页 |
| 3.2.1 样品的制备 | 第47-48页 |
| 3.2.2 XRD相结构与热分析 | 第48-50页 |
| 3.3 La-Ni二元体系热力学优化 | 第50-54页 |
| 3.3.1 实验信息 | 第50-52页 |
| 3.3.2 热力学模型 | 第52页 |
| 3.3.3 热力学优化及结果 | 第52-54页 |
| 3.4 La-Mg-Ni三元体系Mg-Ni边热力学优化 | 第54-63页 |
| 3.4.1 实验信息与热力学模型 | 第54-58页 |
| 3.4.2 热力学优化及结果 | 第58-63页 |
| 3.5 本章小节 | 第63-65页 |
| 第四章 La-Mg-Ni体系富Ni角相关系验证 | 第65-89页 |
| 4.1 引言 | 第65页 |
| 4.2 样品选择与制备 | 第65-71页 |
| 4.2.1 铸态样品的XRD相组成检测 | 第66-67页 |
| 4.2.2 铸态样品的BSE/EDS微观形貌及微区成分检测 | 第67-71页 |
| 4.3 773 K等温截面相图的实验验证 | 第71-76页 |
| 4.3.1 773 K退火样品的ICP成分检测 | 第71-72页 |
| 4.3.2 773 K退火样品的XRD相结构检测 | 第72-73页 |
| 4.3.3 773 K退火样品的BSE/EDS微观形貌以及微区成分检测 | 第73-76页 |
| 4.4 973 K等温截面相图的实验验证 | 第76-80页 |
| 4.4.1 973 K退火样品的ICP成分检测 | 第76-77页 |
| 4.4.2 973 K退火样品的XRD相结构检测 | 第77-78页 |
| 4.4.3 973 K退火样品的BSE/EDS微观形貌以及微区成分检测 | 第78-80页 |
| 4.5 1173 K等温截面相图的实验验证 | 第80-86页 |
| 4.5.1 1173 K退火样品的ICP成分检测 | 第80-81页 |
| 4.5.2 1173 K退火样品的XRD相结构检测 | 第81-83页 |
| 4.5.3 1173 K退火样品的BSE/EDS微观形貌以及微区成分检测 | 第83-86页 |
| 4.6 本章小结 | 第86-89页 |
| 第五章 含H体系相图的热力学优化 | 第89-103页 |
| 5.1 引言 | 第89页 |
| 5.2 Mg-Ni-H三元体系的优化 | 第89-94页 |
| 5.2.1 Mg-Ni-H体系实验信息 | 第89-91页 |
| 5.2.2 热力学模型 | 第91-92页 |
| 5.2.3 热力学优化与结果 | 第92-93页 |
| 5.2.4 Mg-Ni-H体系小结 | 第93-94页 |
| 5.3 La-Ni-H三元体系的优化 | 第94-100页 |
| 5.3.1 La-Ni-H体系实验信息 | 第94-96页 |
| 5.3.2 LaNi5-H垂直截面的建立 | 第96-98页 |
| 5.3.3 热力学模型 | 第98-99页 |
| 5.3.4 热力学优化与结果 | 第99-100页 |
| 5.3.5 La-Ni-H体系小结 | 第100页 |
| 5.4 La-Mg-Ni-H四元体系的预测 | 第100-102页 |
| 5.5 本章小结 | 第102-103页 |
| 第六章 La-Mg-Ni系储氢合金的PCT统计热力学 | 第103-121页 |
| 6.1 引言 | 第103页 |
| 6.2 PCT统计热力学模型推导 | 第103-106页 |
| 6.3 模型分析讨论 | 第106-108页 |
| 6.4 PCT统计热力学模型应用 | 第108-119页 |
| 6.4.1 PCT统计热力学模型在LaNi5中的应用 | 第108-111页 |
| 6.4.2 PCT统计热力学模型在La4MgNi19中的应用 | 第111-113页 |
| 6.4.3 PCT统计热力学模型在La-Mg-Ni系合金中的应用 | 第113-119页 |
| 6.5 本章小结 | 第119-121页 |
| 第七章 La-Mg-Ni系储氢合金的吸放氢反应动力学 | 第121-139页 |
| 7.1 引言 | 第121页 |
| 7.2 动力学模型推导 | 第121-126页 |
| 7.2.1 吸氢反应动力学模型 | 第121-124页 |
| 7.2.2 放氢反应动力学模型 | 第124-126页 |
| 7.3 模型讨论 | 第126-129页 |
| 7.3.1 温度的影响 | 第126-127页 |
| 7.3.2 压力的影响 | 第127-128页 |
| 7.3.3 r1与时间t的关系 | 第128页 |
| 7.3.4 曲线末端形状 | 第128-129页 |
| 7.3.5 吸氢量与RPB的关系 | 第129页 |
| 7.4 模型验证 | 第129-137页 |
| 7.4.1 吸放氢动力学模型在LaNi5中的应用 | 第129-131页 |
| 7.4.2 吸放氢动力学模型在La-Mg-Ni系合金中的应用 | 第131-137页 |
| 7.5 本章小结 | 第137-139页 |
| 第八章 结论与展望 | 第139-141页 |
| 8.1 结论 | 第139-140页 |
| 8.2 展望 | 第140-141页 |
| 附录 | 第141-159页 |
| 附录Ⅰ：La-Mg-Ni-H体系热力学数据库 | 第141-146页 |
| 附录Ⅱ：PCT 统计热力学模型的推导 | 第146-152页 |
| 附录Ⅲ：La-Mg-Ni-H动力学模型的推导 | 第152-159页 |
| 吸氢反应动力学模型 | 第152-156页 |
| 放氢反应动力学模型 | 第156-159页 |
| 参考文献 | 第159-171页 |
| 作者在攻读博士学位期间公开发表的论文 | 第171-173页 |
| 作者在攻读博士学位期间所作的项目 | 第173-175页 |
| 致谢 | 第175页 |
