ICS27.180 F19 中华人民共和国国家标准 GB/T33291—2016 氢化物可逆吸放氢压力-组成-等 温线(P-C-T)测试方法 Measurementmethodofpressure-composition-temperaturefor reversablehydrogenasborption&desorptionofhydrides 2016-12-13发布 2017-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 符号与标记 1 ……………………………………………………………………………………………… 5 测试方法及原理 2 ………………………………………………………………………………………… 5.1 测试方法 2 …………………………………………………………………………………………… 5.2 测试原理 2 …………………………………………………………………………………………… 6 测试装置 3 ………………………………………………………………………………………………… 6.1 装置组成 3 …………………………………………………………………………………………… 6.2 测试系统技术要求 3 ………………………………………………………………………………… 6.2.1 设备仪器的标定 3 ……………………………………………………………………………… 6.2.2 压力传感器 3 …………………………………………………………………………………… 6.2.3 系统泄漏率 3 …………………………………………………………………………………… 6.2.4 连接管道 3 ……………………………………………………………………………………… 6.2.5 温度波动 4 ……………………………………………………………………………………… 6.2.6 氢气纯度 4 ……………………………………………………………………………………… 6.2.7 氦气纯度 4 ……………………………………………………………………………………… 6.3 测试系统的体积标定 4 ……………………………………………………………………………… 7 测试前的准备 4 …………………………………………………………………………………………… 7.1 样品形状与样品量 4 ………………………………………………………………………………… 7.1.1 样品形状 4 ……………………………………………………………………………………… 7.1.2 样品的量 5 ……………………………………………………………………………………… 7.2 样品的装填 5 ………………………………………………………………………………………… 7.3 样品室体积标定 5 …………………………………………………………………………………… 7.3.1 标定方法 5 ……………………………………………………………………………………… 7.3.2 标定步骤 5 ……………………………………………………………………………………… 7.3.3 标定次数 6 ……………………………………………………………………………………… 7.4 样品活化 6 …………………………………………………………………………………………… 7.4.1 样品原始状态的分类 6 ………………………………………………………………………… 7.4.2 含氢样品 6 ……………………………………………………………………………………… 7.4.3 不含氢样品 6 …………………………………………………………………………………… 8 P-C-T测试 6 ……………………………………………………………………………………………… 8.1 温度设定 6 …………………………………………………………………………………………… 8.2 吸氢P-C-T测试 6 …………………………………………………………………………………… 8.3 放氢P-C-T测试 7 …………………………………………………………………………………… 8.4 压力平衡的判定 7 …………………………………………………………………………………… ⅠGB/T33291—2016 8.5 测试结果的处理 7 …………………………………………………………………………………… 8.6 样品取出及保存 7 …………………………………………………………………………………… 9 吸/放氢容量计算 8 ………………………………………………………………………………………… 9.1 单步吸/放氢容量ΔC(m)a/ΔC(m)d 8 ………………………………………………………………… 9.2 累计吸/放氢容量Ca/Cd 8 ………………………………………………………………………… 附录A(资料性附录) P-C-T曲线测试报告 9 …………………………………………………………… 附录B(资料性附录) 典型的P-C-T曲线 10 ……………………………………………………………… 参考文献 11 …………………………………………………………………………………………………… 图1 测试装置组成图 3 ……………………………………………………………………………………… 图B.1 Ti-Mn系金属氢化物储氢材料在不同退火条件下的P-C-T曲线 10 …………………………… 图B.2 NaAlH4络合氢化物储氢材料的P-C-T曲线 10 ………………………………………………… ⅡGB/T33291—2016 前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由全国氢能标准化技术委员会(SAC/TC309)提出并归口。 本标准起草单位:北京有色金属研究总院、中国标准化研究院、清华大学、华南理工大学、浙江大学、 南开大学。 本标准主要起草人:刘晓鹏、蒋利军、杨阳、李燕、毛宗强、陈立新、朱敏、陈军。 ⅢGB/T33291—2016 氢化物可逆吸放氢压力-组成-等 温线(P-C-T)测试方法 1 范围 本标准规定了氢化物可逆吸放氢的压力-组成-等温线(P-C-T)测试方法。 本标准适用于测试在温度77K~873K、压力0~75MPa范围内具有可逆吸放氢特性的金属氢化 物、络合氢化物、化学氢化物及物理吸附储氢材料的吸放氢压力-组成-等温线(P-C-T)。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T3634.2 氢气 第2部分:纯氢、高纯氢和超纯氢 GB4962—2008 氢气使用安全技术规程 GB/T16943 电子工业用气体 氦 GB/T24499 氢气、氢能与氢能系统术语 3 术语和定义 GB/T24499界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 单步吸氢容量 one-stephydrogenationcapacity 氢化物在某一恒定温度经过一次压力变化并达到稳定状态后,氢化物材料中吸附的氢质量与氢化 物原始质量比。 3.2 单步放氢容量 one-stepdehydrogenationcapacity 氢化物在某一恒定温度经过一次压力变化并达到稳定状态后,氢化物材料中释放的氢质量与氢化 物原始质量比。 3.3 累计吸氢容量 totalhydrogenationcapacity Ca 氢化物多次连续单步吸氢容量的总和。 3.4 累计放氢容量 totaldehydrogenationcapacity Cd 氢化物多次连续单步放氢容量的总和。 4 符号与标记 下列符号适用于本文件。 1GB/T33291—2016 w ———氢化物材料质量,单位g。 Tsam———样品室温度,单位K。 Tsys———测试系统环境温度,单位K。 Tcon———样品连接管道温度,单位K。 Psam———样品室内压力,单位MPa。 Psys———测试系统压力,单位MPa。 Psys(n)———第n步测试中的系统测试压力,单位MPa,n=0,1,2,3……。 Peq———平衡压力,单位MPa。 Vsam———样品室体积,单位mL。 Vsys———测试系统体积,单位mL。 Vcon———样品连接管道体积,单位mL。 Vb———钢球的体积,单位mL。 Vx———未知状态下的空白样品室体积,单位mL。 Vi———阀门及编号,i=1,2,3,4,5,6。 Pi———测试过程中的压力测量值,i=1,2,3,4,5,6,x。 R———理想气体常数,R=8.314472J·mol-1K-1。 Zsys———压力Psys和温度Tsys下氢气压缩因子。 Zsam———压力Psam和温度Tsam下氢气压缩因子。 Zcon———压力Psam和温度Tcon下氢气压缩因子。 Z'sys———压力Peq和温度Tsys下氢气压缩因子。