Effect of Atmospheric Hydrogen Pressure on Mg₂NiH_x synthesis

Mg₂NiH_x 수소저장합금 합성에 미치는 분위기 수소압의 영향

By hydrogen induced planetary ball milling process, $Mg_2NiH_x$ hydrogen absorbing materials were successfully alloyed mechanically at room temperature, using pure Mg and Ni chips. The Mg & Ni chips were mixed by 45:55 weight ratio and Mechanical Alloying(M.A.) was carried out : the hydrogen pressure induced in the jar was varied from 1 to 20 bars and the M.A. times were 24 and 48 hours. The XRD results revealed that the homogeneous $Mg_2NiH_x$ was incresed with the hydrogen pressure increasing, and that $MgH_x$ was detected by unalloyed Ni chips. The shape and size of the mechanically alloyed particles didn't depend on the induced hydrogen pressure. The results of TGA showed that the hydrogen quantities of $Mg_2NiH_x$ has 1.1~3.9 wt%.

Mg 및 Ni chips을 사용하여 $Mg_2NiH_x$ 수소저장합금을 Planetary Ball Mill M/C로 제조하였으며, 합금화 과정 중에 미치는 분위기 수소압의 영향을 고찰하였다. XRD분석결과 1:30의 장입비에서는 24시간 합성조건일 경우 10 bar이상의 분위기에서 $Mg_2NiH_x$ 상이 발견되었으며 48시간 합성할 경우에는 5 bar 이상의 분위기에서 나타났다. 1:66의 장입 조건에서는 24, 48시간 모두 5 bar 이상의 분위기에서 $Mg_2NiH_x$ 가 검출되었다. 합금화 초기에 만들어지는 것으로 생각되는 $MgH_x$ 로 인하여 전 공정에 걸쳐 미반응 Ni가 잔류하였으며 TG 분석결과 합금화 과정 중에 흡수된 수소저장량은 수소압의 변화에 따라 1.1 ~ 3.9 wt%에 이르는 것으로 나타났다. SEM 관찰 결과 동일 공정 조건에서는 분위기 수소압의 증가가 합금화 결과 최종적으로 얻어지는 미세입자와 그 군집체의 형상 및 크기 변화에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다.