اثر افزودن Nb بر تشکیل ترکیب بین فلزی Mg2Ni نانوکریستال و بررسی خواص الکتروشیمی

فرآیندهای آلیاژسازی مکانیکی و آسیاکاری به طور موفقیت آمیزی برای سنتز مواد مختلفی از جمله ترکیبات بین فلزی تعادلی مانند Mg2Ni (دارای خواص بی نظیرجذب هیدروژن)، مورد استفاده قرار گرفته است. در تحقیق حاضر به بررسی اثر افزودن نیوبیوم بر روی خواص الکتروشیمیایی ترکیب بین فلزی بر پایه Mg2Ni پرداخته شده است. در این راستا از پودرهای عناصر Mg، Ni و Nb در یک محفظه فولادی تحت اتمسفر گاز آرگون به همراه گلوله های فولادی به قطر 20 میلیمتر استفاده شد. نسبت های وزنی گلوله به پودر 1/20 در مدت زمان های مختلفی آسیا گردیدند. بررسی ساختمان بلوری مخلوط پودری آسیا شده بیانگر این است که شروع تشکیل ساختمان بلوری ترکیب بین فلزی Mg2Ni طی عملیات آسیاکاری در نمونه (Mg1.75Nb0.25Ni) از زمان 5 ساعت و در نمونه (Mg2Ni) از زمان 15 ساعت می باشد. مشاهدات با میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری حاکی از آن است که ذرات Mg2Ni حاصل از فرایند آلیاژسازی مکانیکی چند بلوری بوده و متوسط اندازه نانو کریستال های حاصل با افزایش زمان آسیاکاری کاهش یافته است. بررسی میزان ظرفیت شارژ اولیه الکترودهای ساخته شده از محصولات آلیاژسازی مکانیکی حاکی از مقدار چشمگیر آن در خصوص محصول بیست ساعت کار آسیا با ترکیب سه تایی نیوبیم دار است. همچنین این الکترود میزان عمر تخلیه شارژ اولیه به مراتب بیشتری را نسبت به الکترودهای تهیه شده از محصولات دو تایی نشان داده است. از این رو جایگزین کردن نیوبیوم به جای منیزیم هم باعث تسریع سینتیک تشکیل ترکیب بین فلزی Mg2Ni و هم بهبود خواص الکتروشیمیایی می شود.