Mekanik alaşımlandırmayla üretilen Mg1.5(AlxZr0.5-x) Ni (x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 ) alaşımlarının elektrokimyasal hidrojen depolama karakteristikleri ve akımsız nikel kaplamanın etkisi
Electrochemical hydrogen storage characteristics of Mg1.5(AlxZr0.5-x)Ni (x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 alloys synthesized by mechanical alloying and effect of electroless nickel coating
Yazar: SELDA TOPÇU
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA ANIK
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında mekanik alaşımlandırma yöntemi ile üretilen Mg1.5Al0.5-xZrxNi (x: 0.1, 0.2, 0.3, 0.4) alaşımlarının elektrokimyasal hidrojen depolama özellikleri ve akımsız Ni kaplamanın bu özelikler üzerindeki etkileri incelenmiştir. X ışını görüntü sonuçlarına göre Al, Mg2Ni fazının amorflaşmasını engellerken Zr kolaylaştırmaktadır. Alaşımlardaki Zr miktarının artmasıyla deşarj kapasitelerinde önemli gelişmeler gözlenmiştir. Zirkonyumun Al ile aşamalı olarak yer değiştirmesi alaşımların başlangıç deşarj kapasitelerinde düşüşe sebep olmuştur. Alimünyumun başlangıç deşarj kapasitesi üzerindeki bu negatif etkisine rağmen şarj/deşarj çevrimlerinde Mg2Ni fazında meydana gelebilecek hızlı performans düşüşünü önlemiştir. Zirkonyum ve Al pozitif etkileri kombine edildiğinde, Mg1.5Al0.2Zr0.3Ni alaşımının en iyi performansa sahip olduğu bulunmuştur.Alaşımların içerisinde en iyi elektrokimyasal hidrojen depolama özelliklerine sahip olan Mg1.5Al0.2Zr0.3Ni alaşımına akımsız Ni kaplama yapılmıştır. Kaplanmış alaşımın X ışın desenleri sonuçlarına göre, akımsız Ni kaplama esnasında alaşım yüzeyine yerleşen Ni taneleri iki yeni geniş Ni piklerinin oluşmasına sebep olmuştur. Alaşımlara Ni kaplamanın uygulanması, alaşımınların kapasite koruma oranını arttırmıştır.

Abstract:
In this study, electrochemical hydrogen storage characteristics of Mg1.5Al0.5-xZrxNi (x: 0.1, 0.2, 0.3, 0.4) type alloys synthesized by mechanical alloying were investigated. The effect of electroless Ni coating on the hydrogen storage perfonmance of these alloys was also examined. X-ray diffraction studies showed that Zr facilitated the amorphization of Mg2Ni phase, while Al retarded the amorphization of this phase. The increase in the Zr content was observed to bring about significant, improvement in the discharge capacities. The stepwise replacement of Al with Zr, however, caused considerable reducation in the initial decharge capacity. Addition of Al, however, prevented the rapid degradation or Mg2Ni phase with the charge / discharge cycles. When the benefical effects of Zr and Al were combined, Mg1.5Al0.2Zr0.3Ni alloy was found to have the highest discharge capacity at almost all the charge/disscharge cycle steps.Electroless nickel coating was applied to Mg1.5Al0.2Zr0.3Ni alloy which had the best storage perfonmance at the uncoated condition. X- ray diffraction studies showed that the Ni particles formed on the alloy surface during the electroless coating resulted in the formation of the two new broad Ni peaks. The application of the Ni coating improved the capacity retention rates of this alloy.