مواد و ساخت پیشرفته

در جدیدترین گزارشات علمی اخیر، یک رهیافت جدید برای طراحی آلیاژهای تک کریستالی (با ساختار بلوری مکعبی اتم مرکز BBC) با آنتروپی بالا حاوی منیزیم برای کاربرد در صنایع ذخیره سازی هیدروژن ارائه شده است.

منیزیم، یکی از عناصر سبکی است که می تواند ظرفیت ذخیره سازی هیدروژن را در آلیاژهای آنتروپی زیاد (HEA) افزایش دهد. این کار رویکرد جدیدی برای طراحی آلیاژهای با آنتروپی بالا حاوی منیزیم تک فاز با ویژگی های جذاب ذخیره سازی هیدروژن ارائه می دهد. این طراحی بر اساس اندازه گیری چهار پارامتر می باشد که محققان امکان می دهد ترکیبات آلیاژی را پیدا کنند که محلولهای جامد با ساختار بلوریBCC با میل ترکیبی هیدروژن بالا تشکیل می دهند. این روش در سیستم Mg-Al-Ti-Mn-Nb مورد آزمایش قرار گرفته است و آلیاژ Mg₁₂Al₁₁Ti₃₃Mn₁₁Nb₃₃ از بین 1326 ترکیب محاسبه شده انتخاب شد. این آلیاژ توسط آسیاب گلوله ای با انرژی بالا به صورت تکفاز همگن با ساختار بلوری BCC تولید شده است که با تشکیل یک مونو هیدرید BCC، 1.7 درصد وزنی H را جذب می کند. نتایج این مطالعه نشان داده است آلیاژ طراحی شده نسبت به دیرگدازهای آنتروپی بالا که قبلا برای ذخیره سازی هیدروژن از آنها استفاده می شد، هم وزن سبکتری دارند و هم قابلیت ذخیره سازی هیدروژن بیشتری، حدود دو برابر، دارد.

منبع:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0360319921018413

https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2021/TA/D0TA09578H#!divAbstract