Influencia de sucesivas absorciones y desorciones de H2 en las propiedades fisicoquímicas y en la microestructura de materiales base Magnesio preparados por molienda mecánica

V. FUSTER; G. URRETAVIZCAYA; F. CASTRO

Mar del Plata, Buenos Aires

Congreso; Congreso Binacional SAM/CONAMET 2005; 2005

Sociedad Argentina de Materiales

En este trabajo se analizan comparativamente las características microestructurales y las propiedades fisicoquímicas de materiales base Mg sintetizados mediante Molienda Mecánica Reactiva (RMA) antes y después de un número reducido de ciclos de absorción y desorción de hidrógeno. Se estudiaron dos materiales: MgH2 preparado por RMA, con aditivo de BN en uno de los casos (10% en peso). La molienda se realizó a partir de polvo de Mg (y de BN) bajo 5 bar de H2, a temperatura ambiente y durante 100 hs, usando un molino de bolas Uni-Ball-Mill II. Asimismo se realizó la comparación con el MgH2 comercial.  Las muestras se sometieron a 40 ciclos de hidruración y deshidruración en un equipo volumétrico tipo Sieverts modificado a temperaturas superiores a 400°C, y se caracterizaron mediante Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC), Difracción de Rayos X (XRD), Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y Granulometría Láser. Previamente al ciclado se determinó que la molienda mecánica reduce alrededor de cinco veces el tamaño de partícula, así como el de grano hasta el orden de las décimas de nanómetros, modificando de este modo las características microestructurales del MgH2 respecto a las del producto comercial. Las sucesivas absorciones y desorciones de H2 provocan un crecimiento limitado del tamaño de grano hasta valores cercanos a los 60 nm y cambios microestruturales importantes, probablemente debidos a las tendencias opuestas de sinterizado y desarrollo de cristalita por alta temperatura por un lado, y a los procesos de hidruración-deshidruración por el otro. La presencia de BN reduce los efectos de esos procesos. Los resultados de XRD revelan que durante el ciclado de MgH2 con BN se forma una fase aún no identificada, que explica su menor capacidad de almacenamiento de hidrógeno respecto a los restantes materiales. Los resultados del análisis térmico indican que luego de 40 ciclos la temperatura de inicio de pico extrapolada (Te) aumenta en casi 50°C para el MgH2 preparado por RMA sin aditivos y para el MgH2 comercial, aparentemente por oxidación del Mg. El cambio es del orden de 15°C en el caso del MgH2 preparado por RMA con 10% en peso de BN, lo que sugiere un cierto efecto protector del BN respecto a la oxidación superficial del material durante el ciclado.