مکانیزم و تعیین گرمای تشکیل و جدایی هیدروژن هیدریدهای فلزی (آنتالپی و آنتروپی) در مواد آلیاژی ذخیره ی هیدروژن ab2 و ab5
چکیده
در این پایان¬نامه، ویژگی¬¬های ساختاری، مورفولوژی و مغناطیسی آلیاژ هیدریدی 15/0al15/0mn48/0co22/4ni09/0pr37/0nd03/0ce51/0la، قبل و بعد از انجام چندین چرخه¬ی جذب و واجذب هیدروژن، ارائه شده است. مطالعه¬ی ویژگی¬های ساختاری و مورفولوژی این نمونه به¬ترتیب با استفاده از دستگاه پراش پرتو ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و بررسی رفتار مغناطیسی آن با استفاده از مغناطیس¬سنج با نمونه¬ی ارتعاشی (vsm) صورت پذیرفت. آلیاژ مذکور به هیدریدهای فلزی خانواده¬ی 5ab تعلق دارد که می¬تواند برای اهداف ذخیره¬سازی هیدروژن و استفاده در باتری¬های قابل شارژ نیکل-هیدرید فلزی (ni-mh) مورد استفاده قرار بگیرد. به-منظور مطالعه¬ی خواص هیدروژنی این آلیاژ، ابتدا سامانه¬ی سیورت توسط مولف و همکارانش در گروه فیزیک دانشگاه بیرجند ساخته شد. پس از اطمینان از درستی و اعتبار این سامانه، رفتارهای هیدروژنی این آلیاژ شامل اندازه¬گیری منحنی¬های فشار-ترکیب-دما و سینتیک واکنش¬های هیدریدی در دماهای کاری مختلف، آنتالپی و آنتروپی تشکیل و جدایی هیدروژن به¬صورت تجربی مطالعه شدند. نتایج بدست آمده شامل مقادیر فشارهای فلاتی، ظرفیت جذب هیدروژنی و آنتالپی واکنش جذب و واجذب هیدروژن نشان می¬دهند که این آلیاژ می¬تواند گزینه مناسبی برای اهداف ذخیره¬سازی هیدروژن باشد. همچنین به¬منظور بررسی اثر جذب هیدروژن بر روی خواص فیزیکی یک آلیاژ نوعی از این خانواده، ساختار بلوری، الکترونی و گرمای تشکیل آلیاژ 5lani و هیدرید آن (7h5lani)، با استفاده از نظریه¬ی تابعی چگالی (کد محاسباتی wien2k)، به¬صورت نظری مطالعه شدند