2相的晶格 常數(shù)a小于來自AlMnNi2合金的所報(bào)道的晶格常數(shù)(α。= 5.824 A)。雖然A位點(diǎn)中的晶格常數(shù) 對Ce替換沒有明顯趨勢，但是隨著Ce含量的增加，B2豐度單調(diào)增加。退火稍微降低B2晶格常 數(shù)并且使次生相的量降低10至30%。
[0057] 通過掃描電子顯微鏡（SEM)研究合金的微觀結(jié)構(gòu)。圖3a-f和4a-f中分別顯示來自 鑄態(tài)LC01至LC06和退火LC01A至LC06A合金的SEM背散射電子圖像(BEI)。在所有鑄態(tài)和退火 的樣品中，可見四個(gè)邸I對比。它們，從最亮的至最暗的，是金屬La/Ce包含物、ABs主相、Zr〇2 包含物和B2相。
[005引雖然La/Ce和化化包含物常見于現(xiàn)有技術(shù)的含有化的合金，與不含任何稀±元 素的B2相有關(guān)的區(qū)域是稀少的，尤其在高體積百分比下（3至9vol. %)。相比來自化學(xué)計(jì)量 AlMnNi2合金的晶格常數(shù)知=5.824 A)，B2區(qū)域中具有較大原子半徑的Μη和A1 ((Mn+Al) < 50at.%)的缺乏可導(dǎo)致XRD分析(表2)中發(fā)現(xiàn)的相對較小的晶格常數(shù)(5.731至5.779A)。在 退火之后，Ni含量從50.2和51.5at. %之間稍微增加至51.6和55.3at. %之間，其與晶格常 數(shù)的輕微降低一致，因?yàn)檩^小尺寸的Ni取代較大尺寸的Μη和A1。另外，B2次生相的晶粒變大 但數(shù)量變少并且總體積分?jǐn)?shù)變少（表2)。在退火后，主相和次生相之間的界面密度大大降 低。
[0059] 隨著本發(fā)明材料中的Ce含量的增加，ABs主相的Β/Α化學(xué)計(jì)量比（表3中W粗體顯 示)在退火前先從5.24化C01)降低至4.99化C03)并且然后增加至5.34化C06)而退火樣品的 趨勢剛剛相反:B/A比先從5.25化C01A)增加至5.76化C05A)并且然后降低至5.59化C06A)。 本發(fā)明的材料因此顯示具有變化的Ce/La含量的ABs主相化學(xué)計(jì)量的系統(tǒng)但相反的變化。由 于B2相（其主要由Ni、Al和Mn(ABs相中的所有B位點(diǎn)元素)組成）的豐度的降低，退火樣品在 ABs主相中的B/A比比鑄態(tài)合金高。在將ABs主相的組成與設(shè)計(jì)值比較時(shí)，由于AlMnNi2相的形 成，Μη和A1含量中發(fā)現(xiàn)最大偏差。雖然鑄態(tài)樣品的ABs主相中的Μη和A1含量顯示出較寬的范 圍（分別為1.7至2.8at. %和4.1至6. lat. % )，其在退火樣品中更加一致(Μη和Α1含量分別 是3.3至4.8at. %和4.0至4.8at. % )，運(yùn)表明退火有效地提高4恥主相的組成均一性。作為 例子，圖5a和圖化分別說明合金LC01和LC04退火前和退火后4恥主相組成與原設(shè)計(jì)值的偏 差?？梢奙n、A巧日Si含量中大的偏差并且其歸因于僅含有0.1至0.2at.%Si的富A巧日Μη的B2 相的形成。
[0060] 通過在20、30和60°C測量的PCT來研究合金的氣態(tài)氨的儲存特性。作為例子，圖6a-d 顯示 1〇)1、1〇)^、1〇)3、1〇)34^〇)4^〇)44、1〇)6和1〇)64的在20°(3測定的吸收^63)和解 吸(Des)等溫線。在將本研究中的鑄態(tài)合金的等溫線與市售ABsffil合金的等溫線比較時(shí)，觀 察到平臺區(qū)的平面性的主要差異。通常，現(xiàn)有技術(shù)的未退火ABs合金顯示出更加傾斜的PCT 等溫線平臺并且需要退火W通過提高化學(xué)組成均一性來使其變平。在本研究中，鑄態(tài)合金 中發(fā)現(xiàn)的平的平臺區(qū)被認(rèn)為與B2次生相的存在緊密相關(guān)。由于B2次生相的形成，鑄態(tài)合金 中的化學(xué)組成不是均勻的。因此，次生相的存在可使PCT等溫線平臺變平的原因可與其通過 主要儲存相和二次催化相之間的協(xié)同作用使ABs主相的金屬-氨鍵強(qiáng)度變均勻的能力有關(guān)。
[0061] 表4總結(jié)出從PCT研究獲得的信息。第一個(gè)數(shù)據(jù)欄中列出被限定為每種合金的在 0.6wt.%儲存容量和20°C下的解吸壓力的平臺壓力。隨著鑄態(tài)和退火系列合金中的Ce含量 增加，平臺壓力增加。退火同樣使平臺壓力增加。運(yùn)兩個(gè)發(fā)現(xiàn)與起因于Ce含量增加或退火的 ABs晶胞收縮相一致。ABs合金中的B位點(diǎn)元素取代的早前研究中計(jì)算出被限定為0.01和 0.5MPa氨壓力之間的儲存容量與總?cè)萘康谋嚷实男甭室蜃?SF)并且斜率因子(SF)用于測 定合金中的無序度。在本研究中，由于控制因子是A位點(diǎn)元素化a/Ce)的組成，A位點(diǎn)元素的 組成對平衡壓力有大的影響，先前利用固定壓力范圍對SF的限定不再是適用的。因此，采用 SF的新限定-ln(P8〇%/P2〇%)，其中P80%和P20%是與總?cè)萘康?0和20%分別對應(yīng)的解吸壓力。較 高的SF值表明較傾斜的等溫線平臺。表4的第二數(shù)據(jù)欄中列出每種合金的新限定的SF。在鑄 態(tài)和退火系列合金兩者中，SF先增加然后降低，其暗示隨著Ce含量的增加，等溫線平臺先變 得較傾斜然后變得較平。一般地講，退火使S巧曽加，其相當(dāng)于較傾斜的等溫線平臺。該發(fā)現(xiàn) 與從退火前和退火后的規(guī)則的化學(xué)計(jì)量ABsMH合金的比較中得到的理解是相反的。另一方 面，其進(jìn)一步驗(yàn)證B2次生相對增加合金中的均一性的正面作用。更具體地，通過退火PCT等 溫線平臺的斜率的增加是B2相的豐度和主/次生相界面密度降低的結(jié)果（由表2中增大的微 晶可見）D
[0062]
[00創(chuàng)表4的第立數(shù)據(jù)欄中列出的PCT等溫線的滯后被限定為In化/Pd)，其中Pa和Pd分別 是在0.6wt. %儲存容量下的吸收和解吸平衡壓力。滯后用于預(yù)測循環(huán)中的粉化率并且與基 于ABs合金中的c/a比具有緊密的關(guān)聯(lián)。除了 LCOl，所有合金的滯后非常小，因此預(yù)料到合金 的長循環(huán)穩(wěn)定性。該結(jié)果與XRD分析中發(fā)現(xiàn)的特別大的c/a比一致并且可歸因于添加 Si和Zr 與采用超化學(xué)計(jì)量的組合。
[0064] 表4的第四和第五數(shù)據(jù)欄中分別列出最大和可逆的氣相儲氨容量。有關(guān)鑄態(tài)和退 火系列合金，兩者的容量先增加然后降低。通常，由于主要儲存相的增加，最大和可逆的氣 相氨容量在退火后增加。由于ABs晶胞收縮，儲存容量應(yīng)該隨Ce含量增加而降低。然而，由于 B2次生相(其通過AB2MH合金的情況中所報(bào)道的相同的協(xié)同作用可用作催化劑）的增加，增 加容量的反驅(qū)動力是存在的。因此，對儲存容量的凈作用與Ce含量的增加混合。
[0065] 在20、40和60°C測量的在0.6wt. %儲存容量下的解吸平衡壓力用于通過W下等式 計(jì)算洽（ah)和賭（AS)的變化
[0066] Δ6=ΔΗ-ΤΔ8 = ΚΤ InP (1)
[0067] 其中R是理想氣體常數(shù)并且Τ是絕對溫度。表4的第六和第屯數(shù)據(jù)欄中列出運(yùn)些計(jì) 算的結(jié)果。Ce含量的增加和退火增加 ΔΗ(較小的負(fù)值)并且因此促成較不穩(wěn)定的氨化物，運(yùn) 與ABs晶胞收縮一致。圖7顯示-Δ Η與VAB5的圖。有趣地觀察到盡管鑄態(tài)和退火系列合金呈 現(xiàn)-Δ Η和VAB5之間的線性相關(guān)，但運(yùn)兩條線幾乎平行但并不對齊。在圖7中，來自退火樣品的 線低于來自鑄態(tài)樣品的線，運(yùn)表明來自退火合金的氨化物比來自具有可比較的ABs晶胞體 積的鑄態(tài)合金的氨化物較不穩(wěn)定（較小的負(fù)值ah)。圖7中添加來自有關(guān)未退火的LaNis-xAlx合金的研究的第Ξ組數(shù)據(jù)W用于比較并且第Ξ組數(shù)據(jù)顯示類似于取自本研究中的退火 系列的趨勢。然而，鑄態(tài)系列中的趨勢與其它兩種不匹配。ABs晶胞體積在圖7中選作X軸的 選擇消除退火后ABs晶胞收縮作為因素，其使B2次生相成為趨勢變化的起因。B2相的豐度和 主/次生相界面密度在退火后降低（由次生相大小和主相微晶大小的生長可見），因此來自 B2的催化輔助作用降低，主相的儲氨能力變差，并且因此Δ Η增加(較小的負(fù)值）。盡管氨化