瞬态高温条件下Ti、Zr金属氢化物的释氢机制研究

项目名称： 瞬态高温条件下Ti、Zr金属氢化物的释氢机制研究

项目编号： No.51406187

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 马明旺

作者单位： 中国工程物理研究院电子工程研究所

项目金额： 26万元

中文摘要： TiH2与ZrH2在氢能的存储、传输与转换中应用广泛，如应用于激光离子源、核燃料、中子慢化、泡沫铝合金制备等领域。由于其通常工作在脉冲束流辐照或快速升温环境下，研究其在瞬态高温作用下的释氢机制具有重要的科学与工程应用价值。迄今为止，研究者采用热解吸谱方法揭示了其在缓慢线性升温条件下的热分解规律，但对其在脉冲能量作用下的释氢机制尚未完全掌握。本项目提出采用实验诊断和数值模拟相结合的方法开展TiH2与ZrH2在瞬态高温下的释氢机制研究。实验上，利用脉冲激光热解吸系统在线测量和表面形貌及结构离线分析方法开展释氢规律研究。理论上，建立金属氢化物在脉冲能量作用下的传热与传质模型，揭示材料的温升、气体释放、熔化、烧蚀和相结构改变的物理规律。本工作对阐明金属氢化物在脉冲能量作用下的释氢机制有重要意义，为开展新型激光离子源设计、核燃料稳定性分析、泡沫铝合金制备工艺优化等工作奠定基础。

中文关键词： 金属氢化物；释氢动力学；激光；热分解；氢能

英文摘要： TiH2 and ZrH2 are widely used in the storage, transfer and transform of hydrogen energy, such as the laser ion source, nuclear fuel, neutron moderator and the preparation of foamed Al alloy. It is of great importance of both application merit and rese

英文关键词： metal hydride；hydrogen desorption kinetics；laser；thermal decomposition；hydrogen energy