球磨法超细化的V₆₀Ti₂₅Cr₃Fe₁₂合金微观应变与吸放氢性能的关系

钒基储氢合金在球磨制粉过程中会造成晶格缺陷,这些缺陷会使吸放氢性能恶化。采用XRD、TEM、SEM和PCT研究了球磨法制备的平均粒径100 nm～2 μm的V60Ti25Cr3Fe12合金粉微观应变与吸放氢性能的关系。结果显示,球磨过程引入了非晶化、晶格畸变、位错和微观应变。400 ℃热处理后合金的微观应变(y1)随球磨时间(x1)的函数关系为y1=0.313+0.170x1-0.00695x12,微观应变变化速率的函数y＇1=0.170-0.0139x1。球磨时间增加,微观应变的变化速率(y＇1)线性减小;球磨初始y＇1为最大值,y＇1(0)(max)=0.170(%h-1),此时微观应变快速积累;球磨12 h后,y＇1(12)=0.0032(%h-1),此时微观应变的积累趋于饱和。球磨时间从0 h增加到12 h,微观应变从0.313%增加到1.354%。微观应变的增加使高平台的二氢化物(γ相)的含量从65.2%减少到13.2%,低平台的一氢化物(β相)的含量从32.5%增加到80.3%,导致有效放氢量从1.81%(质量分数)减小到0.58%(质量分数)。微观应变(x2)与放氢量(y2)负相关,函数关系为y2=1.999-1.124x2