為避免球磨過(guò)程中鎂的氧化，球磨時(shí)通常需要Ar氣保護(hù)。近幾年，氫氣氛下的反應(yīng)球磨技術(shù)取得了大的發(fā)展。反應(yīng)球磨產(chǎn)物一般具有吸放氫條件相對(duì)其它方法更為柔和、不需活化和吸放氫速率快的特點(diǎn)。從反應(yīng)機(jī)理角度分析：吸放氫時(shí)，金屬或金屬氫化物需要經(jīng)過(guò)成核和長(zhǎng)大的過(guò)程。在Ar氣下球磨的產(chǎn)物，通常需要在第一次吸放氫操作時(shí)，完成這一步驟，而且還要避免被氧化。對(duì)反應(yīng)球磨產(chǎn)物而言，在球磨過(guò)程中，由于樣品體系自由能升高，成核勢(shì)壘容易克服，成核、長(zhǎng)大的過(guò)程可先期完成。所以實(shí)際吸放氫時(shí)。只需進(jìn)行速度較快的氫擴(kuò)散過(guò)程。而且，金屬氫化物層本身對(duì)氧化反應(yīng)有一定的抵抗作用，這使得吸放氫操作條件更為寬松。J—L．Bobet和P．Tessier分別研究了不同氣氛條件球磨鎂基材料的情況， 他們的研究表明：氫氣的量會(huì)影響最終產(chǎn)物的組成成分。當(dāng)氧氣充足時(shí)，球磨生成鎂及鎂基合金的完全氫化物。吸放氫時(shí)，即使暴露在大氣中一段時(shí)間，也會(huì)因?yàn)闅浠飳拥谋Ｗo(hù)而不需活化；當(dāng)氫氣量不足時(shí)，Mg和Ni球磨的產(chǎn)物是Mg2NiH4和Mg2NiH0.3的混合物；而在Ar氣下球磨的產(chǎn)物，第一次吸氫一般不會(huì)達(dá)到最大容量。如果經(jīng)過(guò)大氣暴露，則在吸氫前需要活化。
2 納米及非晶態(tài)改性
    B．Vigeholm 和C．Stander曾證明：當(dāng)氫化物層厚度超過(guò)3O～50um后，氫化反應(yīng)由于氫擴(kuò)散及金屬氫化成核困難而停止?；蛘哒f(shuō)，只有當(dāng)金屬顆粒直徑在6O～100um之間時(shí)，才有可能被完全氫化。納米及非晶態(tài)材料具有優(yōu)異的低溫吸放氫性質(zhì)，原因在于這一類(lèi)材料有較多的缺陷和晶界。納米材料的表面或界面往往是晶格嚴(yán)重畸變的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)為氫的擴(kuò)散提供了通道，使得氫原子很容易透過(guò)，擴(kuò)散變得容易。另外，納米材料比表面積較大，氫原子擴(kuò)散容易，金屬氫化物的成核區(qū)域不必局限在材料的表面。再有納米材料體積小，氫向晶體中心擴(kuò)散所需的距離減小，擴(kuò)散時(shí)，阻礙擴(kuò)散的金屬氫化物層薄。
當(dāng)顆粒直徑在5O～100um之間時(shí)，只有在673K、退火后的Mg才可以吸氫(<2% )；當(dāng)Mg顆粒的直徑在2O～30um 之間時(shí)，吸氫速度最快，不必活化即可吸氫573K，100min，6%對(duì)Mg及Mg基材料添加金屬或化合物所形成的納米儲(chǔ)氫材料，可進(jìn)一步改善材料的吸放氫性能。
    非晶儲(chǔ)氫材料可以通過(guò)急冷或球磨的方法制備。采用球磨法制備時(shí)， 成本低，材料組成范圍大。S．Orimo在研究用球磨法制備Mg-r(atom fraction／%)Ni( x=33，38，43，50)時(shí)發(fā)現(xiàn)：隨著Ni含量的增加，非晶成分增加，放氫溫度降低。x=50時(shí)，可以形成完全非晶態(tài)的MgNi合金，放氫溫度為373K。他根據(jù)樣品的晶態(tài)組成，將樣品分成三個(gè)區(qū)域：完全晶態(tài)區(qū)、完全非晶區(qū)及兩者之間區(qū)。然后通過(guò)各個(gè)區(qū)域的體積分?jǐn)?shù)和最大儲(chǔ)氫量，分別估算了所制備樣品的最大儲(chǔ)氫能力，并與試驗(yàn)進(jìn)行了對(duì)比。S．J．Ji等人通過(guò)球磨得到Ni為30%～70%(atom fraction)的MgNi非晶態(tài)材料，他們認(rèn)為非晶化反應(yīng)依賴反應(yīng)物的物料組成?？捎孟旅娴姆磻?yīng)式簡(jiǎn)單表示。
對(duì)于富鎂組成：
Mg(c)+Ni(c)一Mg2Ni(c)一Mg(1-x)Nix(a)(30%<x<43%)
對(duì)于富鎳組成：
    Mg(c)+ Ni(c)一Mg(1-x)Nix(a)(50%<x< 70%)式中，下腳標(biāo)分別表示晶態(tài)(c)和非晶態(tài)(a)。
Tony Spassor 等人對(duì)經(jīng)急冷制備的MgNiY及MgNiMm(Mm代表富鑭鈰混合稀土) 的研究表明：所制備的樣品是大量2～3nm的Mg2Ni(Y)相沉浸在非晶態(tài)物質(zhì)中。該類(lèi)材料在循環(huán)吸放氫操作時(shí)，非晶態(tài)物質(zhì)要晶化為納米物質(zhì)。但是比較晶化前后的吸放氫性能表明：盡管晶化后開(kāi)始吸氫速度有所減緩，但延長(zhǎng)吸氫時(shí)間后，仍能達(dá)到未晶化前的最大吸氫量。
    一般認(rèn)為：納米及非晶物質(zhì)的熱穩(wěn)定性差，在儲(chǔ)氫循環(huán)操作時(shí)，會(huì)有晶核的生長(zhǎng)。對(duì)納米儲(chǔ)氫材料的熱穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。對(duì)納米MgH2進(jìn)行多次吸放氫循環(huán)操作后(>20次)，樣品既沒(méi)有晶粒生長(zhǎng)，也沒(méi)有粉化。在673～723K時(shí)觀測(cè)到Mg的重結(jié)晶現(xiàn)象，卻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)Mg晶生長(zhǎng)。MgH2+5%V(atom fraction)化合物的吸放氫循環(huán)結(jié)果表明：200O次循環(huán)后，化合物晶格常數(shù)保持不變、晶粒尺寸變大、內(nèi)應(yīng)力減小、沒(méi)有粉化現(xiàn)象。樣品吸放氫動(dòng)力學(xué)性能在循環(huán)前后沒(méi)有明顯變化。

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