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摘要
利用熔铸法制备了一种原位产氢用高反应活性的铝合金。结果表明,添加适量的AlTi5B能显著提高Al-3Ga-3In-3Sn铝合金水解产氢性能。反应温度为20℃时,1 g Al-3Ga-3In-3Sn铝合金水解反应230 min,产氢量为980 mL,转化率为79.3%;而1 g Al-3Ga-3In-3Sn-0.1%AlTi5B铝合金(合金名称中百分数为质量百分数,下同)反应230 min,产氢量达1200 mL,转化率达97.1%。随着水解温度的升高,铝合金产氢性能进一步提升。AlTi5B促进Al-3Ga-3In-3Sn铝合金水解产氢性能提升的原因可主要归结为以下3个因素:一是加入AlTi5B后,铝晶粒得到了显著细化,铝晶粒平均尺寸由原来的70μm的柱状晶变为30μm的等轴晶,晶界面积大幅度增加,Ga-In-Sn共晶合金(GIS)晶界相体积分数增加;二是AlTi5B的添加使Al-3Ga-3In-3Sn-0.1%AlTi5B铝合金晶界形成低熔点的GIS相,当铝合金的水解温度高于GIS相的熔点时,GIS相变为液态,不仅为铝原子与水的反应提供了通道,而且还保护了铝原子不被氧化,进而促进了铝合金与水的反应;三是AlTi5B的添加进一步降低了铝合金的开路电压,增加了铝合金活性,促进了铝合金与水的反应。
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