Gebaseerd op het feit dat pure titanium- en TiZr-series een lage evenwichtsdruk van geadsorbeerde waterstof hebben, een sterk vermogen om helium te fixeren en het gevormde hydride stabiele chemische eigenschappen en hoge veiligheid heeft, kan het worden gebruikt voor langdurige opslag van tritiumgas, en het belangrijkste probleem dat moet worden opgelost, is de retentie te verminderen; Op basis van de hoge desorptie-waterstofbalansdruk van het TiFe-systeem en het TiMn-systeem, kan het worden ontwikkeld en bestudeerd voor waterstofopslag en pompen in het productieproces. Het belangrijkste probleem dat moet worden opgelost, is het realiseren van herhaalde recycling van materialen en het verlagen van de kosten.
Om de bovenstaande problemen op te lossen, is de huidige onderzoeksrichting voornamelijk elementsubstitutie. Het is te hopen dat door het onderzoek naar ternaire of zelfs multicomponent-legeringen de waterstofabsorptie en -desorptie en uitgebreide eigenschappen van multicomponent-legeringen zullen worden doorbroken.
1, puur titanium
In vergelijking met andere materialen heeft titanium zeer superieure prestaties bij waterstofopslag. Ten eerste heeft titanium de voordelen van snelle adsorptie en desorptie van waterstof. Bovendien is de evenwichtsdruk van geadsorbeerde waterstof van titanium bij kamertemperatuur (25 graden) 10-8 PA, en het verlies aan waterstof wordt verminderd door de lage adsorptie-evenwichtsdruk; Ten tweede zijn titaanwaterstofverbindingen in termen van veiligheid zeer stabiel. Zelfs als ze bij kamertemperatuur aan lucht worden blootgesteld, zijn ze gemakkelijk te hanteren. Tenzij de hoge temperatuur wordt toegepast, komt er geen waterstof vrij; Ten slotte is titanium een goedkoop metaal. Titanium is rijk aan natuurlijke hulpbronnen. Het gehalte in de aardkorst is 5 keer dat van ijzer en 100 keer dat van koper.
Het belangrijkste nadeel van de opslag van titaniumwaterstof is dat de desorptietemperatuur van titaniumhydride te hoog is en de retentie groot. Om de evenwichtswaterstofdruk van 100 KPA te bereiken, moet deze worden verwarmd tot een temperatuur van bijna 800 graden.
2, TiFe-systeem:
TiFe-serie legering is een soort waterstofopslagmateriaal met goede prestaties, en het is ook een typische AB-type waterstofopslaglegering. In 1974 werd het ontdekt door Reilly en Wiswell uit de Verenigde Staten. Als waterstofopslagmateriaal is TiFe-legering geleidelijk aan aandacht besteed door onderzoekers en heeft er veel onderzoek naar gedaan.
Na activering heeft de legering van de TiFe-serie goede waterstofabsorptie- en desorptieprestaties, en de waterstofabsorptie- en desorptiecapaciteit is groot, met de maximale waterstofabsorptiecapaciteit van (massafractie), en de adsorptie-evenwichtswaterstofdruk bij kamertemperatuur is 300 kPa. TiFe-legeringen aangezien waterstofopslagmaterialen veel voordelen hebben, maar er zijn ook enkele problemen: 1) activering is moeilijk; 2) De retentie is groot.
3, TiZr-serie:
Zr en Ti behoren tot groep Ⅳ B metalen elementen. Net als Ti is Zr ook een metaalmateriaal met een hoge waterstofabsorptiedichtheid. Onderzoek toont aan dat een geschikte ti/Zr-verhouding de eigenschappen van de legering kan verbeteren; bovendien kan het toevoegen van de derde component metaal M (waarbij m Co, Cr, V, Fe, enz. is) ook de waterstofopslagprestaties van TiZr verbeteren. Benvenuti C et al. Toonde aan dat TiZrV goede waterstofabsorptieprestaties heeft en een breed toepassingsperspectief heeft op het gebied van waterstof en de opslag en zuivering van isotopen.
