[发明专利]一种储氢合金性能测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料性能测试装置，特别是一种储氢合金性能测试装置。

背景技术

能源是当今世界经济的三大支柱之一，是人类社会活动的源泉。煤炭、石油、天然气等技术上比较成熟的常规能源，其储量有限，燃烧产物造成环境污染和对人类健康带来危害，而氢能是洁净的理想二次能源，而且地球上存在丰富的“氢矿”。许多国家将开发氢能提升为本国可持续发展的战略高度，竞相开发以氢能为基础的氢化物技术。目前由于缺少方便有效的储氢材料和储氢技术，阻碍了氢能的广泛应用。要想实现氢作为能源载体的应用，必须解决氢的储存问题。储氢合金的出现为氢的储存开辟了一条新的途径，被认为是未来储运氢能的有效手段。在开发新型储氢合金及相关的工程应用中，需要通过实验测定一些反映储氢合金储氢性能的基本参数：ΔH反应焓、ΔS反应熵、吸放氢反应的平台压P_eq、平台宽度、平台斜率dInP/d(H/M)、滞后因子In(P_a/P_d)、吸放氢反应速率等。但目前的储氢合金性能测试装置压力使用范围较小，系统稳定性差，易泄露，灵活性低，精度不高。《稀有金属》，1997，21(1)，贮氢合金PCT曲线的简易测定，报道的实验装置使用的最高压力为2.5MPa，压力表的精度等级为2.5级。该装置精度低，且不能用来测试一些平衡压较高的储氢合金。

发明内容

为了克服现有储氢合金性能测试装置压力使用范围小、系统稳定性差、精确度低等不足，本发明目的在于提供一种测量参数全、测量精度高、系统稳定性好、适用范围广的储氢合金性能实验装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种储氢合金性能测试装置，其特征在于：所述的储氢合金性能测试装置由反应室(9)及氢气循环系统组成；其中反应室(9)与氢气循环系统之间密闭连接，同时反应室(9)放在温度可控的电炉(10)中；反应室(9)上的氢气出入口(1)通过阀与氢气循环系统中的氢小储氢瓶(54)相连；压力变送器一(16)，压力变送器二(21)，压力变送器三(26)由计算机控制与数据采集系统相连。

所述反应室(9)的氢气出入口(1)通过1/8in.不锈钢管(11)以及过滤器(12)与氢气循环系统相连。

所述的储氢合金性能测试装置包括A、B两部分，其中B部分为A部分通过大储氢瓶(34)或小储氢瓶(54)提供氢源，B部分通过分子泵(41)为A部分提供高真空，B部分通过机械泵(44)为A部分提供低真空。

所述反应室(9)包括氢气出入口(1)、压头(8)、过滤片(7)、螺母(2)、高温合金管(5)、密封圈(3)、压紧螺母(6)、高温合金管(5)上端开口，其上端面放置密封圈(3)，高温合金管(5)内装储氢合金(4)，密封圈(3)通过带法兰的压头(8)的法兰端压紧，压头(8)中间开孔，孔内插装有氢气出入口(1)，氢气出入口(1)底部的压头开孔直径变大，通过螺母(2)紧压过滤片(7)于氢气出入口(1)底部，压紧螺母(6)为中间开孔的帽状结构，压紧螺母(6)套装于压头(8)，压紧螺母(6)开口端通过螺纹与高温合金管(5)连接，将作用力通过压头(8)的法兰端作用于密封圈(3)上。

所述高温合金管(5)为高铬镍基高温合金RA333，其形状为圆柱形。

所述的氢气循环系统的A部分装有小气瓶(17)，大气瓶(22)，用作低平衡压储氢合金性能测试的扩容装置。

所述的氢气循环系统的B部分装有280ml的小储氢瓶(54)，内装一定量的储氢合金粉如LaNi₅，用于对氢气的提纯和增压。

所述的氢气循环系统的B部分即辅助部分提供快速接头(38)接口以供临时之用，比如合金热处理和氢化制粉等。