ҰШҚЫН ПЛАЗМАЛЫҚ ПІСІРУ ӘДІСІМЕН LANI5 НЕГІЗІНДЕГІ СУТЕГІ САҚТАУ МАТЕРИАЛЫН АЛУ

Бұл мақалада ұшқын-плазмалық пісіру (ҰПП) әдісі арқылы LaNi₅ негізіндегі сутегі жинақтаушы қорытпаны алу технологиясы зерттелді. Алдын ала механикалық белсендіру және синтездеу процестері лантан (La) және никель (Ni) металл ұнтақтарының 20: 1 және 30: 1 массалық қатынастарында жүргізілді. Дайындалған ұнтақ қоспалары диаметрі 20 мм графиттік матрицаға салынып, алдын ала престеліп, вакуумдық ортада 1250°С температурада және тұрақты қысымда ISKRA қондырғысында 1250°C температурада және тұрақты қысымда пісіру.
Синтезделген үлгілерге фазалық талдау жүргізу үшін рентгендік дифрактометрия әдісі қолданылды. Нәтижесінде LaNi₅ фазасының түзілуі байқалатыны анықталды. Негізгі фазадан басқа La₂O₃ оксиді де анықталды, бұл материалдың ішінара тотығуын көрсетеді. Қорытпа құрылымындағы фазалық өзгерістер мен кристаллдық ерекшеліктер анықталды. Сонымен қатар, материалдың морфологиясы мен микроструктурасын зерттеу үшін сканерлеуші электронды микроскоп қолданылып, алынған үлгілердің беткі құрылымы мен бөлшек өлшемдерінің таралуы сипатталды.Зерттеу нәтижелері LaNi₅ негізіндегі сутегі жинақтаушы материалды алу үшін ұшқын-плазмалық пісіру әдісінің тиімділігін көрсетті және синтез параметрлерінің материалдың фазалық құрамына және микроструктуралық сипаттамаларына әсерін айқындауға мүмкіндік берді.

1. The role of renewable energy in the global energy transformation / D. Gielen et al // J. Energy Strategy Rev. – 2019. – № 24. – Р. 38-50.

2. Garba B. Renewable Energy Sources, Sustainability and Environmental Protection: A Review / B. Garba, M. Abdulrahman // European Journal of Theoretical and Applied Sciences. – 2024. – Т. 2, № 2. – Р. 449-462. https://doi.org/10.59324/ejtas.2024.2(2).39.

3. Dawood F. Hydrogen production for energy: An overview / F. Dawood, M. Anda, G.M. Shafiullah // Int. J. Hydrogen Energy. – 2020. – № 45. – Р. 3847-3869.

4. Zubairu N. A review of hydrogen energy in renewable energy supply chain finance / N. Zubairu, L.Al Jabri, A. Rejeb // Discover Sustainability. – 2025. – Vol. 6, art. 186.

5. https://doi.org/10.1007/s43621-025-01007-0.

6. Reda S.M. Green hydrogen as a source of renewable energy / S.M. Reda // Environmental Science and Pollution Research. – 2024. https://doi.org/10.1007/s11356-024-35429-0.

7. Jaradat M.A. Green Hydrogen in Focus: A Review of Production, Storage, and Applications / M.A. Jaradat, K.M. Al-Azzam, M.A. Hammad // Energies. – 2024. – Vol. 17, № 16. – Article 3992. https://doi.org/10.3390/en17163992.

8. Hydrogen production, storage, transportation and key challenges with applications: A review / A.M. Abdalla et al // Energy conversion and management. – 2018. – Vol. 165. – P. 602-627.

9. Hydrogen production, transportation, utilization, and storage: Recent advances towards sustainable energy / N.S. Muhammed et al // Journal of energy storage. – 2023. – Vol. 73. – P. 109207.

10. Drawer C. Metal hydrides for hydrogen storage–Identification and evaluation of stationary and transportation applications / C. Drawer, J. Lange, M. Kaltschmitt // Journal of energy storage. – 2024. – Vol. 77. – P. 109988.

11. Perspectives and challenges of hydrogen storage in solid-state hydrides / Z. Chen et al // Chinese Journal of Chemical Engineering. – 2021. – Vol. 29. – P. 1-12.

12. Nemukula E. Metal Hydrides for Sustainable Hydrogen Storage: A Review / E. Nemukula // Energy Reports. – 2025. https://doi.org/10.1155/er/6300225.

13. Boser O. Hydrogen sorption in LaNi5 / O. Boser // Journal of the Less Common Metals. – 1976. – Vol. 46, № 1. – P. 91-99.

14. LaNi5 related AB5 compounds: Structure, properties and applications / J.M. Joubert et al // Journal of Alloys and Compounds. – 2021. – Vol. 862. – P. 158163.

15. Jurczyk M. (ed.). Handbook of nanomaterials for hydrogen storage. – CRC Press, 2017.

16. Suzuki K. Degradation of LaNi5 and LaNi4. 7Al0. 3 hydrogen-absorbing alloys by cycling / K. Suzuki, K. Ishikawa, K. Aoki // Materials Transactions, JIM. – 2000. – Vol. 41, № 5. – P. 581-584.

17. Łodziana Z. Surface properties of LaNi5 and TiFe – Future opportunities of theoretical research in hydrides / Z. Łodziana // Frontiers in Energy Research. – 2021. – Vol. 9. – P. 719375.

18. Hydrogen absorption reactions of hydrogen storage alloy LaNi5 under high pressure / T. Sato et al // Molecules. – 2023. – Vol. 28, № 3. – P. 1256.

19. Polytypism of La–Ni phases in multicomponent AB5 type hydride electrode alloys / Y. Chen et al // International journal of hydrogen energy. – 2002. – Vol. 27, № 1. – P. 63-68.

20. Liu Y. Optimization of LaNi5 hydrogen storage properties by the combination of mechanical alloying and element substitution / Y. Liu, D. Chabane, O. Elkedim // International Journal of Hydrogen Energy. – 2024. – Vol. 53. – P. 394-402

21. Experimental investigation of the hydrogen storage capacity in LaNi3. 6Al0. 4Mn0. 3Co0. 7 alloy / S. Harrat et al // International Journal of Hydrogen Energy. – 2024. –Vol. 77. – P. 33-39.

22. Kaszyca K. Using the Spark Plasma Sintering System for Fabrication of Materials / K. Kaszyca. // Materials. – 2024.

23. MAX phases and their spark plasma sintered composites / G.O. Kayan et al // Smart Materials Research. – 2025.

24. Munir Z.A. The effect of electric field and pressure on the synthesis and consolidation of materials: A review of the spark plasma sintering method / Z.A. Munir, U. Anselmi-Tamburini, M. Ohyanagi // Journal of Materials Science. – 2006. – Vol. 41. – P. 763-777. https://doi.org/10.1007/s10853-006-6555-2

25. Influence of transition metals on hydrogen storage properties of LaNi5 alloy / K. Asheesh et al // International Atomic Energy Agency. – 2022. – P. 31-35.

26. Khan, H.B. Metal hydride hydrogen storage risk assessment: A review / H.B. Khan // International Journal of Hydrogen Energy. – 2025.

27. Experimental and Mathematical Investigation of Hydrogen Absorption in LaNi5 and La0. 7Ce0. 1Ga0. 3Ni5 Compounds / S. Belkhiria et al // Metals. – 2024. – Vol. 14, № 9. – P. 967.

28. Improvement of hydriding kinetics of LaNi 5-type metal alloy through substitution of nickel with tin followed by palladium deposition / T.R. Somo et al // Bulletin of Materials Science. – 2022. – Vol. 45. – P. 1-11.

29. Evolution of Phase Transformations in the Mg-Ni-Ce System After Mechanical Synthesis and Spark Plasma Sintering. Nuriya Mukhamedova, Arman Miniyazov,Gainiya Zhanbolatova, Zhanna Ospanova, Aisara Sabyrtayeva, Karina Shaikieva. – Materials 2025. – V. 18. https://doi.org/10.3390/ma18092131.

30. LaNi₅ related AB₅ compounds: Structure, properties and applications / J.M. Joubert et al // Journal of Alloys and Compounds. – 2021. – Vol. 862. – Р. 158163.