储氢合金在使用过程中也要注意安全问题,主要有如下几个方面。
1.金属氢化物的着火和燃烧
目前实际使用的储氢材料都是金属氢化物,但是金属氢化物活性比较大,而且往往是以粉体形式使用,容易着火和燃烧[23]。表18-8是LaNi5和TiFe的氢化物着火性和燃烧性特性,并和反应性强的Ce进行了比较[24,25]。金属氢化物在比较低的温度下可以着火,燃烧性比较大,但是不及Ce。LaNi5系列的氢化物可以和氧进行缓慢的反应,而TiFe与氧反应会在表面覆盖一层氧化膜,不会着火。
表18-8 LaNi5氢化物、TiFe氢化物的着火性和燃烧特性
表18-9是储氢合金及其氢化物粉体的着火温度比较[26,27]。稀土合金的着火温度最低,TiFe类其次,Mg类合金最高,变成氢化物后比原料合金相比下降70~300℃。
表18-9 金属氢化物以及其原料在空气中的着火温度
冲撞、摩擦或静电火花也可以引起储氢合金以及其氢化物着火,表18-10给出了各合金及氢化物粉体的最小着火能量。
表18-10 金属及氢化物的最小着火能量(www.daowen.com)
2.粉尘爆炸的危险性
储氢合金反复吸、放氢会微粉化,这样的微粉暴露到大气中时有粉尘爆炸的危险性。根据粉体爆炸的实验也可以测得储氢合金及其氢化物的爆炸临界浓度和爆炸压力。如图18-14和图18-15所示[28],粉体粒径越小爆炸的趋势越强,爆炸压力越大,不过与碳粉相比,要安全很多。
3.高温引起的热稳定性
储氢合金的容器加热到一定的温度(大体在400℃),储藏在储氢合金中的氢气会被释放出来,使容器的压力增大,导致高压的危险性。
图18-14 粉尘爆炸下限浓度
图18-15 MgNiHx以及MgNi的粉尘爆炸压力比
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