Effektive Wärmeleitfähigkeit von Metalllhydriden

Abstract

In der Phase II des Teilprojektes B4 im SFB 270 wird auf experimentellem Wege der Einfluß verschiedener Parameter auf die effektive Wärmeleitfähigkeit von Metallhydriden und damit auf den Wärme- und Stofftransport ermittelt. Die Versuchsergebnisse werden mit Ergebnissen aus Modellrechnungen verglichen. Die Messungen der effektiven Wärmeleitfähigkeit an HWT 5800 (Ti 0,98, Zr 0,02, V 0,43, Fe 0,09, Cr 0,05, Mn1,5) sowie an Mg (Ni-dotiert) erfolgen mit Hilfe der in Phase I aufgebauten Heißdraht-Apparatur. Diese wurde lediglich für den Hochtemperaturbereich geringfügig modifiziert. Aufbauend auf dem Modell der Einheitszelle von Zehner, Bauer und Schlünder für nicht reagierende Schüttungen wird ein erweitertes Modell zur Berechnung der effektiven Wärmeleitfähigkeit von Metallhydrid-Schüttungen entwickelt. Dabei werden die aus der Elastizitätstheorie abgeleiteten Zusammenhänge der Hertzschen Pressung verwendet. Maßnahmen zur Verbesserung des Wärmetransports wie das Einbringen von Wärmeleitstrukturen können hierin ebenfalls berücksichtigt werden. Für Metallhydrid-Materialien, die zum Versintern neigen (Mg) und somit selbst eine Wärmeleitstruktur bilden, ist das erweiterte Modell bisher nicht anwendbar.