Preview

Вестник НЯЦ РК

Расширенный поиск

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНОСИНТЕЗА НА МОРФОЛОГИЮ ПОРОШКОВОЙ СМЕСИ НА ОСНОВЕ МАГНИЯ

https://doi.org/10.52676/1729-7885-2025-1-64-71

Аннотация

В настоящей статье представлен анализ зависимости фазовых и морфологических изменений в порошковом составе системы Mg-Ni-Ce от парметров механосинтеза. В процессе проведения механосинтеза, выявлено, что на изменения структурных характеристик материала, помимо параметров ускорения и продолжительности,  значительное влияние оказывает соотношение порошка и измельчающих шаров. Результаты микроскопического анализа показали, что при соотношении порошка и шаров 1:10 средний размер частиц в синтезированных смесях составляет 13,76 мкм. В то же время, при применении соотношения 1:30 размер частиц уменьшается до 7,59 мкм. Установлено, что основной фазой во всех образцах является магний. Однако при соотношений 1:30 наблюдается формирование гексагональной кристаллической решетки фазы MgNi и образование фазы CeNi. 

Об авторах

Н. М. Мухамедова
Филиал «Институт атомной энергии» РГП НЯЦ РК
Казахстан

Курчатов



Ж. Н. Оспанова
Филиал «Институт атомной энергии» РГП НЯЦ РК
Казахстан

Курчатов



О. Өкен
Филиал «Институт атомной энергии» РГП НЯЦ РК
Казахстан

Курчатов



А. Ж. Миниязов
Филиал «Институт атомной энергии» РГП НЯЦ РК
Казахстан

Курчатов



К. С. Шайкиева
Филиал «Институт атомной энергии» РГП НЯЦ РК
Казахстан

Курчатов



А. А. Сабыртаева
Филиал «Институт атомной энергии» РГП НЯЦ РК
Казахстан

Курчатов



Т. Д. Ахмеди
Филиал «Институт атомной энергии» РГП НЯЦ РК

Курчатов



Список литературы

1. Arto I., Capellán-Pérez I., Lago R., Bueno G., Bermejo R. The energy requirements of a developed world // Energy Sustain Dev. – 2016. – Vol. 33. – P. 1–13.

2. Развитие водородной энергетики в Казахстане: встреча Токаева с главами немецкой Svevind Group // https://kazpravda.kz/n/razvitie-vodorodnoy-energetiki-vkazahstane-tokaev-vstretilsya-s-glavoy-nemetskoysvevind-group/ (дата обращения 17.10.2022).

3. Предложение Токаева лидерам тюркских стран о создании международного консорциума по развитию водородной энергетики // https://informburo.kz/novosti/tokaev-vystupil-na-sammitesoveta-sotrudnichestva-tyurkskih-gosudarstv (дата обращения 17.10.2022).

4. Совещание главы государства по вопросам развития электроэнергетической отрасли // https://akorda.kz/ru/glava-gosudarstva-provelsoveshchanie-po-voprosam-razvitiyaelektroenergeticheskoy-otrasli-2641240 (дата обращения 17.10.2022).

5. Wiedenhofer D., Lenzen M., Steinberger J. K. Energy requirements of consumption: Urban form, climatic and socio-economic factors, rebounds and their policy implications // Energy policy. – 2013. – Vol. 63. – P. 696– 707.

6. Mesarić P., Krajcar S. Home demand side management integrated with electric vehicles and renewable energy sources // Energy and Buildings. – 2015. – Vol. 108. – P. 1–9.

7. Jacobson M. Z. Review of solutions to global warming, air pollution, and energy security // Energy & Environmental Science. – 2009. – Vol. 2. – No. 2. – Vol. 148–173.

8. Acar C., Dincer I. Review and evaluation of hydrogen production options for better environment // Journal of cleaner production. – 2019. – Vol. 218. – P. 835–849.

9. Niaz S., Manzoor T., Pandith A. H. Hydrogen storage: Materials, methods and perspectives // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2015. – Vol. 50. – P. 457– 469.

10. Ley, M. B., Jepsen, L. H., Lee, Y.-S., Cho, Y. W., Bellosta von Colbe, J. M., Dornheim, M., et al. Complex hydrides for hydrogen storage – new perspectives // Materials Today. – 2014.– Vol. 17(3). – P. 122–128.

11. Shin-ichi Orimo, Yuko Nakamori, Jennifer R. Eliseo, Andreas Züttel, and Craig M. Jensen. Complex Hydrides for Hydrogen Storage // Chemical reviews. – 2007. – Vol. 107. – P. 4111–4132.

12. Jiuyi Zhu, Yuchen Mao, Hui Wang, Jiangwen Liu, Liuzhang Ouyang, and Min Zhu. Reaction Route Optimized LiBH4 for High Reversible Capacity Hydrogen Storage by Tunable Surface-Modified AlN // ACS Appl. Energy Mater. – 2020. – Vol. 3(12). – P. 1964–11973.

13. Zhenglong Li, et al. Catalyzed LiBH4 Hydrogen Storage System with In Situ Introduced Li3BO3 and V for Enhanced Dehydrogenation and Hydrogenation Kinetics as Well as High Cycling Stability // ACS Appl. Energy Mater. – 2022. – Vol. 5(1). – P. 1226–1234.

14. Haizhen Liu et al. Aluminum hydride for solid-state hydrogen storage: Structure, synthesis, thermodynamics, kinetics, and regeneration // Journal of Energy Chemistry. – 2021. – Vol. 52. – P. 428–440.

15. Лукашев Р.В. Водород-аккумулирующие и водородгенерирующие системы MgH2–C и AlH3–С // Альтернативная энергетика и экология. – 2008. – № 2(58). – С. 39-46.

16. Kojima, Y. Hydrogen storage materials for hydrogen and energy carriers // International Journal of Hydrogen Energy. – 2019. – Vol. 44. – P. 18179–18192.

17. J. Song, J. She, D. Chen, F. Pan. Latest research advances on magnesium and magnesium alloys worldwide // Journal of Magnesium and Alloys. – 2020. Vol. 8. – P. 1–41.

18. Нuang, C., Feng, Y., Wang, J., Liu, C., & Li, D. Effects of noble metal modification on the performance of LaNiO3 catalyst for hydrogen production from ethanol steam reforming // International Journal of Hydrogen Energy. – 2019. – Vol. 44(22). – P. 11326–11337.

19. Wang H., Lin, H. J., Cai, W. T., Ouyang, L. Z., Zhu, M. Tuning kinetics and thermodynamics of hydrogen storage in light metal element based systems – A review of recent progress // Journal of Alloys and Compounds. – 2016. Vol. 658. – P. 280–300. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2015.10.090

20. Ding, Z., Li, Y., Lu, Y., et al. Tailoring MgH₂ for hydrogen storage through nanoengineering and catalysis // Journal of Magnesium and Alloys. – 2022. – Vol. 10, Issue 11. – P. 2946–2967. https://doi.org/10.1016/j.jma.2022.09.028

21. Li, Q., Lu, Y., Luo, Q., et. al. Thermodynamics and kinetics of hydriding and dehydriding reactions in Mgbased hydrogen storage materials // Journal of Magnesium and Alloys. – 2021. – Vol. 9, Issue 6. – P. 1922–1941. https://doi.org/10.1016/j.jma.2021.10.002

22. Cong Peng, Yongtao Li, Qingan Zhang. Enhanced hydrogen desorption properties of MgH2 by highly dispersed Ni: The role of in-situ hydrogenolysis of nickelocene in ball milling process // Journal of Alloys and Compounds. – 2022. – Vol. 900. – P. 163547. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.163547

23. Lishuai Xie, Jinshan Li, Tiebang Zhang, Hongchao Kou, De/hydrogenation kinetics against air exposure and microstructure evolution during hydrogen absorption/desorption of Mg-Ni-Ce alloys // Renewable Energy. – 2017. – Vol. 113. – P. 1399–1407. https://doi.org/10.1016/j.renene.2017.06.102

24. Lin, H.-J., Zhang, C., Wang, H., Ouyang, L., Zhu, Y., Li, L., et al. Controlling nanocrystallization and hydrogen storage property of Mg-based amorphous alloy via a gassolid reaction // Journal of Alloys and Compounds. – 2016. – Vol. 685. – P. 272–277. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.05.286

25. Varin R.A, Zbroniec L, Polanski M, Bystrzycki J. A review of recent advances on the effects of microstructural refinement and nano-catalytic additives on the hydrogen storage properties of metal and complex hydrides // Energies. – 2011. – Vol. 4. – P. 1–25.

26. Huot, J., Ravnsbæk, D. B., Zhang, J., Cuevas, F., Latroche, M., & Jensen, T. R. Mechanochemical synthesis of hydrogen storage materials // Progress in Materials Science. – 2013. – Vol. 58(1). – P. 30–75. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2012.07.001

27. Kozhakhmetov, Y., Skakov, M., Wieleba, W., Sherzod, K., Mukhamedova, N. Evolution of intermetallic compounds in Ti-Al-Nb system by the action of mechanoactivation and spark plasma sintering // AIMS Materials Science. – 2020. – Vol. 7 (2). – No. 182. – P. 182–191.

28. Floriano R. et al. Cold rolling of MgH2 powders containing different additives // Int. J. Hydrogen Energy. Elsevier Ltd. – 2013. – Vol. 38 (36). – P. 16193–16198.

29. Zhou C., Peng Y., Zhang Q. Growth kinetics of MgH2 nanocrystallites prepared by ball milling // Journal of Materials Science & Technology. – 2020. – Vol. 50. – P. 178–183.

30. Pukazhselvan D., Capurso G., Maddalena A., Lo Russo S., Fagg D.P. Hydrogen storage characteristics of magnesium impregnated on the porous channels of activated charcoal scaffold // International journal of hydrogen energy. – 2014. – Vol. 39. – No. 35. – P. 20045–20053.

31. Rahmalina D. et al. The recent development on MgH2 system by 16 wt% nickel addition and particle size reduction through ball milling: a noticeable hydrogen capacity up to 5 wt% at low temperature and pressure // International Journal of Hydrogen Energy. – 2020. – Vol. 45. – No. 53. – P. 29046–29058.

32. Dornheim M. et al. Hydrogen storage in magnesium-based hydrides and hydride composites // Scripta Materialia. – 2007. – Vol. 56. – No. 10. – P. 841–846.

33. Xu, Y.; Li, Y.; Hou, Q.; Hao, Y.; Ding, Z. Ball Milling Innovations Advance Mg-Based Hydrogen Storage Materials Towards Practical Applications // Materials. – 2024. – Vol. 17. – P. 2510. https://doi.org/10.3390/ma17112510

34. Chen X, Xie FQ, Ma TJ, et al. Microstructure evolution and mechanical properties of linear friction welded Ti2AlNb alloy // Journal of Alloys and Compounds. – 2015. – Vol. 646. – P. 490–496.


Дополнительные файлы

Рецензия

Для цитирования:


Мухамедова Н.М., Оспанова Ж.Н., Өкен О., Миниязов А.Ж., Шайкиева К.С., Сабыртаева А.А., Ахмеди Т.Д. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНОСИНТЕЗА НА МОРФОЛОГИЮ ПОРОШКОВОЙ СМЕСИ НА ОСНОВЕ МАГНИЯ. Вестник НЯЦ РК. 2025;(1):64-71. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2025-1-64-71

For citation:


Mukhamedova N.M., Ospanova Zh.N., Oken O., Miniyazov A.Zh., Shaikieva K.S., Sabyrtayeva А.A., Akhmedi T.D. EVALUATION OF THE EFFECT OF MECHANOSYNTHESIS PARAMETERS ON THE MORPHOLOGY OF A MAGNESIUM-BASED POWDER COMPOSITION. NNC RK Bulletin. 2025;(1):64-71. (In Kazakh) https://doi.org/10.52676/1729-7885-2025-1-64-71

Просмотров: 181


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1729-7516 (Print)
ISSN 1729-7885 (Online)