《稀土系儲氫合金吸放氫反應熱力學性能測試 范德霍夫法編制說明》

CSTM團體標準

《稀土系儲氫合金吸放氫反應熱力學性能測試范德霍夫法》

編制說明

（立項階段□征詢意見階段審查階段□報批階段□）

1、目的意義

氫能作為一種高效清潔的二次再生能源受到了人們廣泛的關注。在整個氫能

系統(tǒng)中，儲氫是較關鍵的環(huán)節(jié)。金屬氫化物自1989年日本松下對鎳氫電池的產(chǎn)業(yè)

化生產(chǎn)、貯氫合金材料研究得到大力發(fā)展；多年來，因我國儲氫合金生產(chǎn)技術不

斷改進和創(chuàng)新，保證了產(chǎn)量和質量的提高，應用領域不斷擴大，國內外用戶及市

場需求日益增長。而我國合金粉的生產(chǎn)能力從開始的500噸擴展到目前的30000

噸以上。

儲氫材料熱力學性能的研究主要是研究材料吸氫時氫化物形成焓及熵值的

大小。儲氫材料的吸放氫過程伴隨著熱量的吸收和釋放，吸氫時伴隨著放熱反應，

放氫時為吸熱反應。儲氫合金形成氫化物的反應焓和反應熵對儲氫材料的研究、

開發(fā)和利用有及重要的實際意義。生成熵表示形成氫化物反應進行的趨勢，在同

類合金中若數(shù)值越大，其平衡分解壓越低，生成的氫化物越穩(wěn)定。生成焓是合金

形成氫化物的生成熱，負值越大，氫化物越穩(wěn)定。生成焓的大小，對于探索不同

目的的金屬氫化物具有重要的意義。做儲氫材料用時，從能源效率角度看，生成

焓值越小越好，做蓄熱材料用時，該值越大越好。因此儲氫合金的熱穩(wěn)定性無論

是電化學儲氫還是固態(tài)儲氫方面都是重要的技術指標。目前稀土系儲氫合金吸放

氫反應熱力學性能測試方法國內尚未有統(tǒng)一的標準。通過制定本標準可以規(guī)范企

業(yè)和科研院所測試稀土系儲氫合金吸放氫反應熱力學性能測試方法和步驟，提高

測試結果的可對比性和參考價值。

2、主要技術內容

規(guī)定了稀土系儲氫合金吸放氫反應熱力學性能測試方法，對方法原理、測試

步驟、結果計算進行了規(guī)范，并給出了測試結果的精密度。根據(jù)Van’tHoff方

程可知，以測試溫度的倒數(shù)為橫坐標，以負的氫平衡壓的自然對數(shù)為縱坐標作圖，

所得直線的斜率為最小標準焓變除以氣體常數(shù)R，其截距為標準熵變除以氣體常

數(shù)R，進而可得出合金的氫化焓變ΔH和熵變ΔS。

3、預期的社會效益、經(jīng)濟效益

近期，國家發(fā)布了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》，從產(chǎn)業(yè)

發(fā)展角度部署了氫能源在十四五及以后一個時期的發(fā)展方向和重要任務。其中，

“系統(tǒng)構建支撐氫能產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展創(chuàng)新體系”部分提出，要持續(xù)推進綠色低碳

氫能制取、儲存、運輸和應用各環(huán)節(jié)關鍵核心技術研發(fā)，持續(xù)開展清脆失效、低

溫吸附、泄漏/擴散/燃爆等科學機理研究，持續(xù)推動氫能技術、關鍵設備、重大

產(chǎn)品示范應用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展?！敖y(tǒng)籌推進氫能基礎設施建設”部分強調，要穩(wěn)步

構建儲運體系，探索固態(tài)儲運等方式應用。

稀土系儲氫合金作為固態(tài)儲氫領域的主流應用材料，其基礎研究與應用研究

已發(fā)展多年且表現(xiàn)出光明的應用前景。目前，稀土系儲氫合金的應用方向主要集

中在小規(guī)模、可移動式固態(tài)儲氫裝置上。未來，稀土系儲氫合金除了作為固態(tài)儲

氫裝置的主體材料與質子交換膜燃料電池等氫能轉化裝置聯(lián)用，還可發(fā)揮其吸放

氫反應的氫氣壓縮/膨脹效應與反應過程中的熱效應的特質作為機械泵和熱泵用

于眾多生產(chǎn)生活場景。在國家持續(xù)重視與大力發(fā)展氫能源的背景下，稀土系儲氫

合金也將迎來廣闊的發(fā)展空間。

稀土系儲氫合金材料的發(fā)展符合氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求，是未來固態(tài)儲氫裝置所

采用的主體材料，規(guī)范材料的吸放氫反應熱力學性能測試方法是研發(fā)及規(guī)?；?/p>

產(chǎn)稀土系儲氫合金材料的前提和基礎，對其進行測試方法的標準化是極其必要

的。本文件建立了稀土系儲氫合金吸放氫反應熱力學性能測試方法，體現(xiàn)了檢測

技術的進步，適應稀土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，符合國家政策法規(guī)、導向，符合目前國內儲

氫合金材料的生產(chǎn)和用戶需求情況。本文件規(guī)定的內容遵循充分滿足市場要求原

則、指導生產(chǎn)的原則。通過標準的實施，提高儲氫合金材料的生產(chǎn)技術水平，促

進相關技術的進步，為國內相關產(chǎn)業(yè)提供技術指導，滿足用戶的需求，促進稀土

儲氫合金行業(yè)的不斷發(fā)展，對國內稀土生產(chǎn)企業(yè)及相關行業(yè)的技術進步產(chǎn)生積極

的促進作用。

4、工作簡況

（1）任務來源

基于儲氫合金生產(chǎn)和研究的需要，包頭稀土研究院于2022年2月向中關村材

料試驗技術聯(lián)盟（CSTM）提出制定《稀土系儲氫合金吸放氫反應熱力學性能測試

范德霍夫法》團體標準的建議，2022年5月18日，CSTM組織專家對該標準進行線

上評審，經(jīng)質詢、討論專家們一致認為該標準具有立項的必要性和可行性，同意

該標準立項，CSTM于2022年6月6日對該標準進行立項公示，立項號：CSTMLX9900

00969—2022。

（2）起草單位

牽頭起草單位：包頭稀土研究院

參加起草單位：內蒙古稀土功能材料創(chuàng)新中心有限責任公司、鋼鐵研究總院

有限公司、揚州大學、內蒙古稀奧科貯氫合金有限公司、內蒙古科技大學、鄂爾

多斯應用技術學院、中?。ㄎ⑸剑┫⊥列虏牧嫌邢薰?/p>

（3）制修訂標準的主要工作過程

包頭稀土研究院2021年開始了《稀土系儲氫合金吸放氫反應熱力學性能測試

范德霍夫法》標準的預研工作。2022年2月包頭稀土研究院向CSTM提出起草《稀

土系儲氫合金吸放氫反應熱力學性能測試范德霍夫法》團體標準的申請，CSTM

于2022年5月18日組織專家進行立項評審，專家們一致認為該標準具有立項的必

要性和可行性，同意該標準立項。同時，專家對標準初稿進行了認真的討論并提

出了許多寶貴的意見和建議。CSTM于2022年6月6日對該標準進行立項公示，立

項號：CSTMLX990000969—2022。包頭稀土研究院接受任務后，立即成立了《稀

土系儲氫合金吸放氫反應熱力學性能測試范德霍夫法》團體標準研發(fā)小組，通

過總結以往對儲氫合金的研究、生產(chǎn)經(jīng)驗及調研相關生產(chǎn)廠家和研究單位對儲氫

合金熱力學性能測試方法的建議后，初步形成《稀土系儲氫合金吸放氫反應熱力

學性能測試范德霍夫法》草案，將草案稿發(fā)給相關單位征求意見，并按照相關

專家提出的意見進行修改完善。具體工作進度如下：

2022年6月?2022年12月：稀土系儲氫合金市場調研、收集市場資料、了

解各生產(chǎn)、研究單位熱力學性能測試方法，匯總相關資料完成《稀土系儲氫合金

吸放氫反應熱力學性能測試范德霍夫法》草案稿；

2023年1月?2023年3月：將草案稿發(fā)給相關單位征求意見，并匯總反饋意

見，意見匯總處理表見表1-1。商討確定條件試驗方案，并按照要求進行相關的

測試。

表1-1標準意見匯總處理表

序

標準章條編號意見內容處理意見及理由

號

12補充GB/T6379.2和GBT8170采納

23補充“反應熱力學”的定義采納

34原理改為方法提要采納

46“實驗數(shù)據(jù)處理”改為“試驗結果”采納

將（如此時三組數(shù)據(jù)中出現(xiàn)較大偏

差點，需重新核實測試準確性）改

56.2采納

為“注：如三組數(shù)據(jù)中出現(xiàn)較大偏

差點，需重新核實測試準確性”

66.3補充數(shù)值修約的規(guī)定采納

77吸氫和放氫的熵變和焓變都應列出采納

2023年4月?2023年6月：根據(jù)反饋意見對草案稿進行修改完善，形成征求

意見稿。匯總條件試驗數(shù)據(jù)，整理分析，確定精密度試驗方案，并將樣品郵寄給

各參加單位。

2023年7月-2023年9月：匯總精密度試驗數(shù)據(jù)，撰寫試驗報告，補充完善

標準草案稿形成預審稿。

（4）主要起草人及其所做的工作

主要起草人及其工作內容如表1-2所示：

表1-2主要起草人及其所做的工作

序號起草人起草單位工作內容備注

包頭稀土研究院

1李寶犬標準草案起草、試驗方案確定、編制說明撰寫

包頭稀土研究院

2徐津調研行業(yè)現(xiàn)狀、確定條件試驗方案

包頭稀土研究院

3王利搭建標準框架、確定條件試驗方案

包頭稀土研究院

閆慧忠技術顧問、全面指導

內蒙古稀土功能

4許永燕材料創(chuàng)新中心有條件試驗的測試與數(shù)據(jù)匯總

限責任公司

鋼鐵研究總院有

5郭世海條件試驗的測試與數(shù)據(jù)匯總

限公司

揚州大學

6程宏輝精密度試驗與數(shù)據(jù)匯總

內蒙古稀奧科貯

7王永光研究分析行業(yè)發(fā)展趨勢、確定技術指標

氫合金有限公司

內蒙古科技大學

8胡鋒精密度試驗的測試與數(shù)據(jù)匯總

鄂爾多斯應用技

9朱曉梅研究分析行業(yè)發(fā)展趨勢、確定主要技術內容

術學院

中?。ㄎ⑸剑┫⊥?/p>

10李軍研究分析行業(yè)發(fā)展趨勢、確定技術指標

新材料有限公司

11李一鳴內蒙古科技大學精密度試驗測試與數(shù)據(jù)分析

鄂爾多斯應用技

12劉治平精密度試驗測試與數(shù)據(jù)分析

術學院

5、標準編制的原則

（1）制修訂標準的依據(jù)或理由

參照GB/T1.1《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》

的規(guī)定編寫。

（2）制修訂標準的原則

a)一致性

b)系統(tǒng)性

c)規(guī)范性

d)普適性

e)適用性

f)先進性

6、確定標準主要技術內容的依據(jù)

（1）樣品情況

選擇具有代表性的AB5型合金作為試驗樣品，由內蒙古稀奧科貯氫合金有

限公司提供。

（2）試驗驗證單位情況簡介

包頭稀土研究院作為全國最大的綜合性稀土研究機構，在稀土儲氫合金材料

領域做了大量工作并積累了豐富成果。本次試驗的安排，由包頭稀土研究院開展

前期工作，首先在眾多稀土系儲氫合金中篩選出具有代表性的樣品，對其開展吸

放氫反應熱力學性能研究，隨后對形成的測試方法進行精密度試驗，驗證該方法

的穩(wěn)定性。

參加本項目驗證試驗的單位有內蒙古稀土功能材料創(chuàng)新中心有限責任公司、

鋼鐵研究總院有限公司、揚州大學、內蒙古稀奧科貯氫合金有限公司4家單位。

其中內蒙古稀土功能材料創(chuàng)新中心有限責任公司、鋼鐵研究總院作為一驗單位對

本標準的條件試驗和精密度試驗進行試驗驗證。揚州大學和內蒙古稀奧科貯氫合

金有限公司對本標準的精密度進行驗證，以驗證本項目擬建立的稀土系儲氫合金

吸放氫反應熱力學性能測試方法的可靠性、重復性及穩(wěn)定性。經(jīng)過對不同單位檢

測結果進行比對分析后，驗證不同參與單位間測試結果的一致性，最終確定方法

的精密度。內蒙古科技大學、鄂爾多斯應用技術學院和中?。ㄎ⑸剑┫⊥列虏牧?/p>

有限公司全程參與本項目的起草工作，在技術討論中提出了很多寶貴的意見。

（3）條件試驗

影響儲氫合金熱力學性能測試結果的主要因素為測試溫度間隔和測試溫度

點的數(shù)量，因此條件試驗設置303K、313K、323K、333K、343K、353K六個溫

度來進行測試，通過對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析篩選最佳的測試條件。

（a）牽頭單位（包頭稀土研究院）條件試驗結果

包頭稀土研究院按照條件試驗方案對樣品303K、313K、323K、333K、343K、

353K六個溫度條件下的PCT曲線進行測試，并采用GBT29918中體積法所規(guī)定

的平臺壓力取值方法計算不同溫度條件下的吸放氫平臺壓力，然后根據(jù)范德霍夫

方程計算吸放氫的反應焓與熵，結果如表3-1所示。

表3-1溫度間隔10K六個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

吸氫平臺放氫平臺

溫度/K1000/TLn(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

壓力/MPa壓力/MPa

3033.3000.3320.2781.1911.012a-3.479-3.364

3133.1950.5240.3831.6471.332b12.73612.069

3233.0960.7820.4812.0461.561R8.3148.314

3333.0031.0290.7112.3211.951ΔH-28.921-27.972

3432.9151.2780.9662.5382.258ΔS-105.891-100.339

3532.8331.7791.3402.8692.585

對溫度間隔為20K的三組數(shù)據(jù)進行計算，結果如表3-2和表3-3所示:

表3-2溫度間隔20K三個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

計算

溫度（K）1000/T吸氫平臺壓力(MPa)放氫平臺壓力(MPa)Ln(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

3033.3000.3320.2781.1911.012a-3.515-3.226

3233.0960.7820.4812.0461.561b12.83511.622

3432.9151.2780.9662.5382.258R8.3148.314

ΔH-29.221-26.817

ΔS-106.708-96.628

表3-3溫度間隔20K三個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

計算

溫度（K）1000/T吸氫平臺壓力(MPa)放氫平臺壓力(MPa)Ln(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

3133.1950.5240.3831.6471.332a-3.378-3.456

3333.0031.0290.7112.3211.951b12.44712.360

3532.8331.7791.3402.8692.585R8.3148.314

ΔH-28.083-28.734

ΔS-103.484-102.759

對溫度間隔為10K的三組數(shù)據(jù)進行計算，結果如表3-4~表3-7所示:

表3-4溫度間隔10K三個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

計算

溫度（K）1000/T吸氫平臺壓力(MPa)放氫平臺壓力(MPa)Ln(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

3033.3000.3320.2781.1911.012a-4.185-2.687

3133.1950.5240.3831.6471.332b15.0099.891

3233.0960.7820.4812.0461.561R8.3148.314

ΔH-34.796-22.338

ΔS-124.781-82.237

表3-5溫度間隔10K三個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

計算

溫度（K）1000/T吸氫平臺壓力(MPa)放氫平臺壓力(MPa)Ln(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

3133.1950.5240.3831.6471.332a-3.520-3.215

3233.0960.7820.4812.0461.561b12.91111.574

3333.0031.0290.7112.3211.951R8.3148.314

ΔH-29.268-26.728

ΔS-107.339-96.226

表3-6溫度間隔10K三個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

計算

溫度（K）1000/T吸氫平臺壓力(MPa)放氫平臺壓力(MPa)Ln(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

3233.0960.7820.4812.0461.561a-2.728-3.869

3333.0031.0290.7112.3211.951b10.49913.549

3432.9151.2780.9662.5382.258R8.3148.314

ΔH-22.681-32.168

ΔS-87.290-112.650

表3-7溫度間隔10K三個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

計算

溫度（K）1000/T吸氫平臺壓力(MPa)放氫平臺壓力(MPa)Ln(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

3333.0031.0290.7112.3211.951a-3.210-3.726

3432.9151.2780.9662.5382.258b11.93913.133

3532.8331.7791.3402.8692.585R8.3148.314

ΔH-26.684-30.975

ΔS-99.258-109.189

對溫度間隔為10K的四組數(shù)據(jù)進行計算，結果如表3-8~表3-10所示:

表3-8溫度間隔10K四個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

計算

溫度（K）1000/T吸氫平臺壓力(MPa)放氫平臺壓力(MPa)Ln(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

3033.3000.3320.2781.1911.012a-3.833-3.065

3133.1950.5240.3831.6471.332b13.87011.116

3233.0960.7820.4812.0461.561R8.3148.314

3333.0031.0290.7112.3211.951ΔH-31.867-25.486

ΔS-115.313-92.417

表3-9溫度間隔10K四個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

計算

溫度（K）1000/T吸氫平臺壓力(MPa)放氫平臺壓力(MPa)Ln(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

3133.1950.5240.3831.6471.332a-3.176-3.395

3233.0960.7820.4812.0461.561b11.83312.138

3333.0031.0290.7112.3211.951R8.3148.314

3432.9151.2780.9662.5382.258ΔH-26.407-28.226

ΔS-98.379-100.919

表3-10溫度間隔10K四個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

計算

溫度（K）1000/T吸氫平臺壓力(MPa)放氫平臺壓力(MPa)Ln(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

3233.0960.7820.4812.0461.561a-3.056-3.858

3333.0031.0290.7112.3211.951b11.49413.515

3432.9151.2780.9662.5382.258R8.3148.314

3532.8331.7791.3402.8692.585ΔH-25.404-32.073

ΔS-95.559-112.361

表3-11給出了在不同溫度條件下計算得到的焓變與熵變統(tǒng)計，通過分析發(fā)

現(xiàn)采用溫度間隔為20K的兩組數(shù)據(jù)計算得到的焓變與熵變與6組數(shù)據(jù)計算得到

的結果偏差較小，其余計算結果都偏差較大，考慮到各實驗室303K溫度控制較

為困難，因此選取313K、333K、353K三個溫度的測試作為精密度測試的條件。

表3-11不同溫度條件下計算得到的焓變與熵變統(tǒng)計表

測試溫度吸氫焓變放氫焓變吸氫熵變放氫熵變

304050607080-28.921-27.972-105.891-100.339

305070-29.221-26.817-106.708-96.628

406080-28.083-28.734-103.484-102.759

304050-34.796-22.338-124.781-82.237

405060-29.268-26.728-107.339-96.226

506070-22.681-32.168-87.290-112.650

607080-26.684-30.975-99.258-109.189

30405060-31.867-25.486-115.313-92.417

40506070-26.407-28.226-98.379-100.919

50607080-25.404-32.073-95.559-112.361

（b）一驗單位（內蒙古稀土功能材料創(chuàng)新中心有限責任公司）條件試驗結

果

內蒙古稀土功能材料創(chuàng)新中心有限責任公司按照牽頭單位提供的條件試驗

方案對樣品303K、313K、323K、333K、343K、353K六個溫度條件下的PCT

曲線進行測試，并采用GBT29918中體積法所規(guī)定的平臺壓力取值方法計算不同

溫度條件下的吸放氫平臺壓力，然后根據(jù)范德霍夫方程計算吸放氫的反應焓與

熵，結果如表3-12所示。

表3-12溫度間隔10K六個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

吸氫平臺壓放氫平臺壓

溫度（K）1000/TLn(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

力(MPa)力(MPa)

3033.3000.3610.2651.2730.965a-3.371-3.433

3133.1950.5200.3841.6381.335b12.41212.275

3233.0960.7290.4891.9771.578R8.3148.314

3333.0031.0460.7192.3381.963ΔH-28.030-28.541

3432.9151.2840.9732.5432.266ΔS-103.192-102.058

3532.8331.7651.3312.8612.578

對溫度間隔為20K的三組數(shù)據(jù)進行計算，結果如表3-13和表3-14所示:

表3-13溫度間隔20K三個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

吸氫平臺壓放氫平臺壓

溫度（K）1000/TLn(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

力(MPa)力(MPa)

3033.3000.3610.2651.2730.965a-3.301-3.370

3233.0960.7290.4891.9771.578b12.17912.062

3432.9151.2840.9732.5432.266R8.3148.314

ΔH-27.4485-28.0163

ΔS-101.253-100.287

表3-14溫度間隔20K三個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

吸氫平臺壓放氫平臺壓

溫度（K）1000/TLn(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

力(MPa)力(MPa)

3133.1950.5200.3841.6381.335a-3.38194-3.43028

3333.0031.0460.7192.3381.963b12.4593512.28496

3532.8331.7651.3312.8612.578R8.3148.314

ΔH-28.1174-28.5193

ΔS-103.587-102.137

對溫度間隔為10K的三組數(shù)據(jù)進行計算，結果如表3-15~表3-18所示:

表3-15溫度間隔10K三個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

吸氫平臺壓放氫平臺壓

溫度（K）1000/TLn(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

力(MPa)力(MPa)

3033.3000.3610.2651.2730.965a-3.44409-3.00136

3133.1950.5200.3841.6381.335b12.6405210.88833

3233.0960.7290.4891.9771.578R8.3148.314

ΔH-28.6342-24.9533

ΔS-105.093-90.5256

表3-16溫度間隔10K三個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

吸氫平臺壓放氫平臺壓

溫度（K）1000/TLn(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

力(MPa)力(MPa)

3133.1950.5200.3841.6381.335a-3.64394-3.26443

3233.0960.7290.4891.9771.578b13.2731711.73848

3333.0031.0460.7192.3381.963R8.3148.314

ΔH-30.2958-27.1405

ΔS-110.353-97.5937

表3-17溫度間隔10K三個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

吸氫平臺壓放氫平臺壓

溫度（K）1000/TLn(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

力(MPa)力(MPa)

3233.0960.7290.4891.9771.578a-3.14117-3.81451

3333.0031.0460.7192.3381.963b11.7245113.39742

3432.9151.2840.9732.5432.266R8.3148.314

ΔH-26.1157-31.7138

ΔS-97.4776-111.386

表3-18溫度間隔10K三個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

吸氫平臺壓放氫平臺壓

溫度（K）1000/TLn(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

力(MPa)力(MPa)

3333.0031.0460.7192.3381.963a-3.0643-3.61307

3432.9151.2840.9732.5432.266b11.5192612.80881

3532.8331.7651.3312.8612.578R8.3148.314

ΔH-25.4766-30.0391

ΔS-95.7711-106.492

對溫度間隔為10K的四組數(shù)據(jù)進行計算，結果如表3-19~表3-21所示:

表3-19溫度間隔10K四個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

吸氫平臺壓放氫平臺壓

溫度（K）1000/TLn(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

力(MPa)力(MPa)

3033.3000.3610.2651.2730.965a-3.56258-3.26229

3133.1950.5200.3841.6381.335b13.0235711.7319

3233.0960.7290.4891.9771.578R8.3148.314

3333.0031.0460.7192.3381.963ΔH-29.6193-27.1227

ΔS-108.278-97.539

表3-20溫度間隔10K四個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

吸氫平臺壓放氫平臺壓

溫度（K）1000/TLn(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

力(MPa)力(MPa)

3133.1950.5200.3841.6381.335a-3.30742-3.40467

3233.0960.7290.4891.9771.578b12.2193212.17764

3333.0031.0460.7192.3381.963R8.3148.314

3432.9151.2840.9732.5432.266ΔH-27.4979-28.3064

ΔS-101.591-101.245

表3-21溫度間隔10K四個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

吸氫平臺壓放氫平臺壓

溫度（K）1000/TLn(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

力(MPa)力(MPa)

3233.0960.7290.4891.9771.578a-3.25675-3.77057

3333.0031.0460.7192.3381.963b12.0754713.26399

3432.9151.2840.9732.5432.266R8.3148.314

3532.8331.7651.3312.8612.578ΔH-27.0766-31.3485

ΔS-100.395-110.277

表3-22給出了在不同溫度條件下計算得到的焓變與熵變統(tǒng)計，通過分析發(fā)

現(xiàn)采用溫度間隔為20K的兩組數(shù)據(jù)計算得到的焓變與熵變與6組數(shù)據(jù)計算得到

的結果偏差較小，其余計算結果都偏差較大，這與牽頭單位得到的結果一致。

表3-22不同溫度條件下計算得到的焓變與熵變統(tǒng)計表

測試溫度吸氫焓變放氫焓變吸氫熵變放氫熵變

304050607080-28.030-28.541-103.192-102.058

305070-27.449-28.016-101.253-100.287

406080-28.117-28.519-103.587-102.137

304050-28.634-24.953-105.093-90.526

405060-30.296-27.140-110.353-97.594

506070-26.116-31.714-97.478-111.386

607080-25.477-30.039-95.771-106.492

30405060-29.619-27.123-108.278-97.539

40506070-27.498-28.306-101.591-101.245

50607080-27.077-31.348-100.395-110.277

（c）一驗單位（鋼鐵研究總院有限公司）條件試驗結果

鋼鐵研究總院有限公司按照牽頭單位提供的條件試驗方案對樣品303K、

313K、323K、333K、343K、353K六個溫度條件下的PCT曲線進行測試，并采

用GBT29918中體積法所規(guī)定的平臺壓力取值方法計算不同溫度條件下的吸放

氫平臺壓力，然后根據(jù)范德霍夫方程計算吸放氫的反應焓與熵，結果如表3-23

所示。

表3-23溫度間隔10K六個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

溫度吸氫平臺壓放氫平臺壓

1000/TLn(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

（K）力(MPa)力(MPa)

3033.3000.3570.2641.2630.960a-3.36861-3.46288

3133.1950.5150.3701.6291.298b12.4055412.35761

3233.0960.7640.4882.0231.576R8.3148.314

3333.0031.0460.7192.3381.963ΔH-28.0066-28.7904

3432.9151.2770.9642.5372.256ΔS-103.14-102.741

3532.8331.7521.3262.8542.575

對溫度間隔為20K的三組數(shù)據(jù)進行計算，結果如表3-24和表3-25所示:

表3-24溫度間隔20K三個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

溫度吸氫平臺壓放氫平臺壓

1000/TLn(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

（K）力(MPa)力(MPa)

3033.3000.3570.2641.2630.960a-3.31965-3.36067

3233.0960.7640.4882.0231.576b12.2451312.02842

3432.9151.2770.9642.5372.256R8.3148.314

ΔH-27.5996-27.9406

ΔS-101.806-100.004

表3-25溫度間隔20K三個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

溫度吸氫平臺壓放氫平臺壓

1000/TLn(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

（K）力(MPa)力(MPa)

3133.1950.5150.3701.6291.298a-3.38785-3.5273

3333.0031.0460.7192.3381.963b12.4718712.56347

3532.8331.7521.3262.8542.575R8.3148.314

ΔH-28.1666-29.326

ΔS-103.691-104.453

對溫度間隔為10K的三組數(shù)據(jù)進行計算，結果如表3-26~表3-29所示:

表3-26溫度間隔10K三個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

溫度吸氫平臺壓放氫平臺壓

1000/TLn(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

（K）力(MPa)力(MPa)

3033.3000.3570.2641.2630.960a-3.71558-3.01889

3133.1950.5150.3701.6291.298b13.5174710.92936

3233.0960.7640.4882.0231.576R8.3148.314

ΔH-30.8913-25.099

ΔS-112.384-90.8667

表3-27溫度間隔10K三個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

溫度吸氫平臺壓放氫平臺壓

1000/TLn(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

（K）力(MPa)力(MPa)

3133.1950.5150.3701.6291.298a-3.69532-3.46171

3233.0960.7640.4882.0231.576b13.4447112.33659

3333.0031.0460.7192.3381.963R8.3148.314

ΔH-30.7229-28.7806

ΔS-111.779-102.566

表3-28溫度間隔10K三個溫度條件下計算得到的焓變與熵變

溫度吸氫平臺壓放氫平臺壓

1000/TLn(Pa/P0)Ln(Pd/P0)吸氫放氫

（K）力(MPa)力(M