Baserat på det faktum att ren titan och TiZr-serien har lågt jämviktstryck av adsorberat väte, stark förmåga att fixera helium och den bildade hydriden har stabila kemiska egenskaper och hög säkerhet, kan den användas för långtidslagring av tritiumgas, och nyckelproblemet som ska lösas är att minska retentionen; Baserat på det höga desorptionsvätebalanstrycket i TiFe-systemet och TiMn-systemet, kan det utvecklas och studeras för vätelagring och pumpning i produktionsprocessen. Det nyckelproblem som ska lösas är att realisera den upprepade återvinningen av material och minska kostnaderna.
För att lösa ovanstående problem är den nuvarande forskningsinriktningen huvudsakligen elementsubstitution. Förhoppningen är att genom forskning av ternär eller till och med flerkomponentlegering kommer väteabsorptionen och desorptionen och de omfattande egenskaperna hos flerkomponentlegeringar att slås igenom.
1, rent titan
Jämfört med andra material har titan mycket överlägsen prestanda vid vätelagring. För det första har titan fördelarna med snabb adsorption och desorption av väte. Dessutom är jämviktstrycket för adsorberat väte av titan vid rumstemperatur (25 grader) 10-8 PA, och förlusten av väte reduceras på grund av det låga adsorptionsjämviktstrycket; För det andra, när det gäller säkerhet, är titanväteföreningar mycket stabila. Även om de utsätts för luft i rumstemperatur är de lätta att hantera. Om inte den höga temperaturen tillämpas, kommer väte inte att frigöras; Slutligen är titan en billig metall. Titan är rikt på naturresurser. Dess innehåll i jordskorpan är 5 gånger så högt som järn och 100 gånger koppar.
Den största nackdelen med lagring av titanväte är att desorptionstemperaturen för titanhydrid är för hög och retentionen är stor. För att nå jämviktsvätetrycket på 100KPA måste det värmas upp till en temperatur nära 800 grader.
2, TiFe-system
TiFe-seriens legering är ett slags vätelagringsmaterial med bra prestanda, och det är också en typisk vätelagringslegering av AB-typ. 1974 upptäcktes den av Reilly och Wiswell från USA. Som ett vätelagringsmaterial har TiFe-legeringen gradvis uppmärksammats av forskare och har gjort mycket forskning.
Efter aktivering har legeringen i TiFe-serien god väteabsorptions- och desorptionsprestanda, och dess väteabsorptions- och desorptionskapacitet är stor, med den maximala väteabsorptionskapaciteten på (massfraktion) och dess adsorptionsjämviktsvätetryck vid rumstemperatur är 300kPa.TiFe-legeringar eftersom vätelagringsmaterial har många fördelar, men det finns också några problem: 1) aktivering är svår; 2) Retentionen är stor.
3, TiZr-serien
Zr och Ti tillhör grupp Ⅳ B metallelement. I likhet med Ti är Zr också ett metallmaterial med hög väteabsorptionsdensitet. Forskning visar att ett lämpligt ti/Zr-förhållande kan förbättra legeringens egenskaper; dessutom kan tillsats av den tredje komponentmetallen M (där m är Co, Cr, V, Fe, etc.) också förbättra vätelagringsprestandan hos TiZr. Benvenuti C et al. Visade att TiZrV har bra väteabsorptionsprestanda och har ett brett användningsperspektiv inom väte och dess isotoplagring och rening.
