化学计量比La/Mg对铸态及退火态La–Mg–Ni系A_2B_7型电极合金结构及电化学性能的影响（英文）

采用合金熔炼及退火处理的方法制备La-Mg-Ni系A2B7型La0.8+xMg0.2–xNi3.5(x=0-0.05)电极合金,并研究不同的化学计量比La/Mg对该合金的相结构和电化学性能的影响。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对合金进行表征。结果表明:合金包含(La,Mg)2Ni7和La Ni5两个主相以及一些残余相La Ni3。随着La/Mg比率的增大,合金中的(La,Mg)2Ni7相含量降低,而La Ni5和La Ni3相的含量升高。La/Mg比的变化也使得合金电极的电化学性能发生显著变化。随着La/Mg比率的增加,铸态及退火态合金的放电容量降低,而循环稳定性明显改善。此外,合金电极的高倍率放电性能(HRD)、电化学阻抗谱(EIS)、Tafel极化曲线以及电势阶跃的测量均表明La/Mg比率的增加提高了合金的电化学动力学性能。     

添加Si对A_2B_7型电极合金结构及电化学贮氢性能的影响(英文)

为改善La–Mg–Ni系A2B7型合金的电化学贮氢性能,在合金中添加一定量的Si元素,通过真空熔炼及退火处理的方法制备La0.8Mg0.2Ni3.3Co0.2Six(x=0-0.2)电极合金。研究Si元素的添加对合金结构及电化学贮氢性能的影响。结果表明,铸态及退火态合金均为多相结构,分别为Ce2Ni7型的(La,Mg)2Ni7相和CaCu5型的LaNi5相以及少量的残余相LaNi3。Si元素的添加没有改变合金的主相,但使得合金中的(La,Mg)2Ni7相减少而LaNi5相增加。添加Si显著地影响了合金的电化学性能。随着Si含量的增加,铸态及退火态合金的放电容量逐步降低,但循环稳定性却随着Si含量的增加而增强。此外,合金电极的高倍率放电性能、极限电流密度、氢扩散系数以及电化学交流阻抗谱的测试均表明合金的电化学动力学性能随着Si含量的增加先增加而后减小。     

退火对La0.75Mg0.25Ni3.5 Co0.4贮氢合金电化学性能的影响

为了改善La-Mg-Ni-Co系合金电极的循环稳定性,对铸态合金La0.75Mg0.25Ni3.5 Co0.4在0.3MPa压力氩气保护下进行不同温度的退火(1123,1223和1323K),保温时间均为10h.研究了退火温度对合金的电化学性能的影响.X射线衍射(XRD)分析结果表明,铸态及1123K温度退火后合金主要由LaNi5,(La,Mg)2(Ni,Co)7相以及少量LaNi2相组成;退火温度为1223和1323K时,合金中LaNi2相消失,合金主要由LaNi5,(La,Mg)2(Ni,Co)7及(La,Mg)(Ni,Co)3相组成.随退火温度升高,最大放电容量从341.2mAh/g增加365.8mAh/g;循环稳定性得到改善,100次充放电循环后容量保持率从铸态合金的58.63%提高到1323K时的72.91%.     

铸态及退火处理后La_(1.5)Mg_(0.5)Ni_(7.0)(TiNi_3)_(0.1)储氢合金相结构的研究

研究设计了La1.5Mg0.5Ni7.0(Ti Ni3)0.1储氢合金的成分,用高频感应熔炼炉熔炼了该合金,将铸态合金在真空管式炉中采用充入氩气气氛900℃退火处理,分别保温1、2、5、12 h后随炉冷却。对该合金进行XRD测试并用Rietveld方法拟合分析。结果表明,铸态和退火合金均由Ce2Ni7和Gd2Co7型的(La,Mg)2Ni7相以及La Ni5相组成。随着退火时间的增加,合金主相由(La,Mg)2Ni7相变为La Ni5相。同时,含有Mg元素的Ce2Ni7、Gd2Co7型相的晶胞体积呈减少趋势,而La Ni5相晶胞体积变化不大。     

钛合金固态相变的归纳与讨论(Ⅱ)——共析和有序化转变

研究了少量Al替代Mg(x=0.1)对La2Mg1-xAlxNi7.5Co1.5贮氢合金电化学循环稳定性的影响.经过充放电循环后,La2Mg1-xAlxNi7.5Co1.5(x=0.0,0.1)合金中的LaNi3相和αLa2Ni7相仍然保持PuNi3型结构和Ce2Ni7型结构,没有发生变化,此外,在这2种合金中出现少量新的物相La(OH)3,Mg(OH)2和Ni.LaNi3相和αLa2Ni7相吸氢形成氢化物后也保持PuNi3型结构和Ce2Ni7型结构.La2MgNi7.5Co1.5吸氢后,LaNi3相和αLa2Ni7相晶胞均呈各向异性膨胀,但LaNi3相的各向异性膨胀程度及晶胞体积膨胀率明显大于αLa2Ni7相.相比La2MgNi7.5Co1.5氢化物,Al替代Mg对La2Mg0.9Al0.1Ni7.5Co1.5氢化物中的αLa2Ni7相吸氢体积膨胀的抑制作用很小,但Al替代Mg使该氢化物中LaNi3相的c轴膨胀率和晶胞体积v的膨胀率均明显降低.电化学吸放氢循环后合金的粒径变化及形貌观察表明,La2Mg0.9A10.1Ni7.5Co1.5合金的抗粉化能力优于La2MgNi7.5Co1.5合金,这是Al替代Mg改善La2MgNi7.5Co1.5合金电极电化学循环稳定性的重要原因.     

铸态及退火态La_(0.8-x)Pr_xMg_(0.2)Ni_(3.35)Al_(0.1)Si_(0.05)(x=0~0.4)电极合金的电化学贮氢性能(英文)

采用铸造及退火工艺制备了La0.8-x Prx Mg0.2Ni3.35Al0.1Si0.05(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)电极合金。系统研究了Pr的替代对合金的结构与电化学储氢性质的影响,结果表明除少量残余LaNi3相外,铸造及退火合金是由六方Ce2Ni7型(La,Mg)2Ni7相与六方CaCu5型LaNi5相构成的。Pr对La的置换对合金的电化学储氢性质产生明显影响,铸造及退火合金的放电容量和高倍率放电能力随Pr含量的增加先升后降。当Pr含量由0增加至0.4时,铸造及退火合金的100次充放电循环后容积保持率S100从64.96%和72.82%分别增加至77.94%和91.81%。     

稀土对La0.6R0.2Mg0.2（NiCoAlMn）3.3储氢合金相结构和电化学性能的影响

以La0.6R0.2Mg0.2Ni2.8Co0.2Al0.2Mn0.1(R=La、Ce、Pr、Nd、Y)合金为研究对象,研究稀土元素R部分替代La后对合金相结构和相组成及电化学性能的影响。X射线衍射(XRD)和显微电子探针(EPMA)方法分析结果表明,合金La0.8Mg0.2Ni2.8Co0.2Al0.2Mn0.1退火组织主要由Ce2Ni7型相(或Gd2Co7型)、PuNi3型相和CaCu5型相组成;Pr、Ce、Nd元素的替代对合金的相组成没有明显影响,而Y元素替代使合金中CaCu5型相明显减少,Ce2Ni7型(或Gd2Co7型)相显著增加,其相丰度达到79.03%。Y元素替代时合金中Gd2Co7型相基本消失。电化学测试和分析表明,稀土元素R替代La后对合金电极活化性能影响不大,其中Pr、Nd、Y部分替代La在一定程度上提高了合金的最大放电容量,而元素Y替代时合金电极容量最高达到392.6mAh/g;Y元素部分替代La使合金电极的循环稳定性得到明显提高,S100达到90.3%。     

退火处理对La1．5Mg0．5Ni7．0贮氢合金相结构和电化学性能的影响

研究了退火温度对A287型La1.5Mg0.5Ni7.0合金的相结构和电化学性能的影响。结果表明：铸态合金由LaNi，相、LaMgNi4相、（La，Mg）Ni3相以及Gd2Co7型相组成，退火处理后，合金由Gd2Co7型相、Ce2Ni7型相和PuNi3型（La，Mg）Ni3相组成：随着退火温度升高，PuNi3型相的丰度减小，ce2Ni7型相的丰度增加，（La，Mg）Ni3相的a轴参数、c轴参数和晶胞体积均增大；经1073K保温24h退火后，合金电极具有最高的放电容量（391．2mAh／g），退火温度升高，合金的最大放电容量略有降低：合金电极的循环稳定性随着退火温度的升高不断提高，在1173K时合金电极经150次循环后其电极容量保持率C150／Cmax=82％；合金的高倍率放电性能（HRD）随退火温度升高略有增加，在1173K时，合金电极的HRD最好（HRD900=89．0％）；交换电流密度I0、极限电流密度I1及氢扩散系数D随着退火温度的升高而增大。     

铸态和退火态A2B7型La—Mg—Ni系合金的电化学研究

为了改善铸态La3MgNi14合金的电化学性能,在0．3MPa氩气气氛下对La3MgNi14合金进行了10h退火处理,退火温度分别为1123,1223和1323K。采用x射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和电化学实验研究了合金的微观结构和电化学性能。结果表明,铸态及1123K温度退火后的合金由LaNi5相、（La,Mg）2Ni7相以及少量的LaNi2相组成。1223K温度退火后合金含有LaNis,（La,Mg）2Ni7和（La。Mg）Ni3相。1323K温度退火后合金的主相为LaNi5和（La,Mg）Ni3相。与铸态合金相比,退火后合金组织更加均匀,晶粒长大。随着退火温度的增加,合金的一些电化学性能（如最大放电容量、放电效率、循环稳定性）以及动力学参数（如高倍率放电性能）增强,而电位差和电荷迁移电阻降低。在本研究范围内,为了放电容量和循环稳定性之问的平衡,铸态La3MgNi14合金的适宜退火温度为1323K。     

Electrochemical Hydrogen Storage Characteristics of the as-Cast and Annealed La0.8-xPrxMg0.2Ni3.35Al0.1Si0.05 (x=0~0.4) Electrode Alloys

采用铸造及退火工艺制备了La0.8-xPrxMg0.2Ni3.35Al0.1Si0.05 (x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)电极合金。系统研究了Pr的替代对合金的结构与电化学储氢性质的影响,结果表明除少量残余LaNi3相外,铸造及退火合金是由六方Ce2Ni7型(La, Mg)2Ni7相与六方CaCu5型LaNi5相构成的。Pr对La的置换对合金的电化学储氢性质产生明显影响,铸造及退火合金的放电容量和高倍率放电能力随Pr含量的增加先升后降。当Pr含量由0增加至0.4时,铸造及退火合金的100次充放电循环后容积保持率S100从64.96%和72.82%分别增加至77.94%和91.81%     

热处理对Co_(38)Ni_(34)Al_(28-x)Cu_x合金组织和显微硬度的影响

在Co-Ni-Al系合金的基础上用Cu部分代替Al,制备4种不同成分的合金,研究热处理对Co38Ni34Al28-xCux显微组织和显微硬度的影响。结果表明,Co38Ni34Al27.5Cu0.5合金经1350℃×2 h加热、冰水冷却至室温处理后,β基体内出现马氏体,而Co38Ni34Al27Cu1则在1350℃×2 h和1300℃×4 h处理时都出现马氏体。随铜含量的增加和铝含量的减少,合金β相晶粒变小,γ相晶粒和含量变大。Co38Ni34Al27.5Cu0.5的显微硬度随温度升高而升高,在β相晶粒内出现马氏体时,Co38Ni34Al27Cu1合金的显微硬度骤降。     

多相Rietveld分析法研究锆基伪二元储氢合金ZrM_2（M＝Ni，Mn，Cr，V）的相结构

多相Ｒｉｅｔｖｅｌｄ分析发现，伪二元ＺｒＭ_２（Ｍ＝Ｎｉ_（１．３０），Ｍｎ_（０．６０），Ｃｒ_（０．２５），Ｖ_（０．０５））合金由Ｃ１４，Ｃ１５ＡＢ_２型Ｌａｖｅｓ相和Ｚｒ_７Ｍ_（１０），Ｚｒ_９Ｍ_（１１），ＺｒＮ组成，各相丰度顺序为ＺｒＭ_２（Ｃ１５）＞Ｚｒ_７Ｍ_（１０）＞ＺｒＭ_２（Ｃ１４）＞Ｚｒ_９Ｍ_（１１）＞ＺｒＮ．主相Ｃ１５型ＺｒＭ_２的Ａ位存在非化学计量缺位．Ｚｒ_７Ｍ_（１０），Ｚｒ_９Ｍ_（１１）与Ｚｒ_７Ｎｉ_（１０），Ｚｒ_９Ｎｉ_（１１）是同晶型结构的金属间化合物．     

多相Rietveld分析法研究锆基伪二元储氢合金ZrM2（M=Ni,Mn,Cr,V）的…

多相Ｒｉｅｔｖｅｌｄ分析发现，伪二元ＺｒＭ_２（Ｍ＝Ｎｉ_（１．３０），Ｍｎ_（０．６０），Ｃｒ_（０．２５），Ｖ_（０．０５））合金由Ｃ１４，Ｃ１５ＡＢ_２型Ｌａｖｅｓ相和Ｚｒ_７Ｍ_（１０），Ｚｒ_９Ｍ_（１１），ＺｒＮ组成，各相丰度顺序为ＺｒＭ_２（Ｃ１５）＞Ｚｒ_７Ｍ_（１０）＞ＺｒＭ_２（Ｃ１４）＞Ｚｒ_９Ｍ_（１１）＞ＺｒＮ．主相Ｃ１５型ＺｒＭ_２的Ａ位存在非化学计量缺位．Ｚｒ_７Ｍ_（１０），Ｚｒ_９Ｍ_（１１）与Ｚｒ_７Ｎｉ_（１０），Ｚｒ_９Ｎｉ_（１１）是同晶型结构的金属间化合物．     

激光熔化沉积NiTi/Ni3 Ti金属间化合物合金的显微组织和耐磨性

利用激光熔化沉积技术制备出分别以NiTi和Ni3Ti为初生相的NiTi/Ni3Ti金属间化合物耐磨合金,采用XRD、OM、SEM、EDS等手段分析合金的组织,测试合金的室温干滑动磨损性能。结果表明,其室温干滑动磨损机制为软磨料磨损和氧化磨损;对于以Ni3Ti为初生相的合金,其室温干滑动磨损机制在中低负荷下为氧化磨损和显微切削,在高负荷下则是Ni3Ti的显微切削;以NiTi为初生相的NiTi/Ni3Ti金属间化合物合金具有更好的抗室温摩擦磨损性能。     

ROOM TEMPERATURE SECTION OF Cu-Dy(≤wt-%)-Ni TERNARY PHASE DIAGRAM

The room temperature section of Cu-Dy(≤35wt-%)-Ni phase diagram has been determinedby means of X-ray diffraction technique.The results are as follows.four single-phase regions(α,Dy_2Ni_(17),DyNi_5 and DyCu_5),five two-phase regions(α+Dy_2N_(17),Dy_2Ni_(17)+DyNi_5,DyCu_5+DyNi_5,α+DyNi_5 and DyCu_5+α)and two three-phase regions(α+Dy_2Ni_(17)+DyNi_5 and α+DyNi_5+DyCu_5)exist in the seetion.No any new phase was ob-servered.The solubility of Dy in α-phase is up to 2 wt-%.     

Thermodynamic reassessment of Ni–Ga binary system

New experimental measurements of the phase diagram and the mixing enthalpy of liquid phase along with the previous experimental data were used in a reassessment of the Ni-Ga system.A set of self-consistent thermodynamic parameters of the Ni-Ga system is obtained using the calculation of phase diagram(CALPHAD) technique,and the available phase diagram and thermodynamic data are reproduced well within experimental error limits.Some noticeable improvements are obtained in the present work compared with the previous assessment:(1) the calculated Ga-rich liquidus is more reasonable;(2) Ni_3Ga_7 is adopted as the most Ga-rich compound rather than NiGa_4;(3) the Ni_5Ga_3 phase is treated as the nonstoichiometric compound with consideration of its narrow homogeneity range;(4) the phase transformation between B8_(1.5)_Ni_3Ga_2 and Ni_(13)Ga_9 is considered instead of treating them as Ni_3Ga_2 phase simply;(5) the latest experimental data of mixing enthalpy for the liquid phase are adopted.The present study can be used as a basis for the development of a thermodynamic database of the Ni-based semiconductor alloy systems.     

退火方式对La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(3.44)Co_(0.2)Al_(0.03)Ti_(0.03)合金的电化学性能影响

为了研究不同退火方式对La0.75Mg0.25Ni3.44Co0.2Al0.03Ti0.03铸态合金的电化学性能影响,设计最终退火温度为1223K,并采用不同保温程序对合金进行退火处理。X射线衍射(XRD)与扫描电镜(SEM)分析一段、两段保温法退火后合金的结构与性能结果表明,铸态及退火后合金由LaNi5,(La,Mg)2(Ni,Co,Al)7相以及少量LaNi2、TiNi3相组成,且退火后合金中(La,Mg)(Ni,Co,Al)3相出现。前者微观组织较后者均匀,并且前者的放电容量、放电效率好于后者。一段保温法更有利于改善合金的循环稳定性。     

CuNiMnSi合金的热加工性能研究

研究了CuNiMnSi合金的微观组织、相结构及合金的热加工性能.结果表明.该合金在晶界及晶内都有第二相析出,呈弥散分布状态,在晶界周围聚集,而晶内比较稀散.第二相主要为Ni3Si相,还有少量Ni_(31)Si_(12)相.合金存在600～700℃中温脆性区,轧制成形受轧制温度、道次加工量等因素影响较大.     

Changes of crystal structure and hydrogen storage performances for multiphase La_(0.7)Mg_(0.3)Ni_3 alloy upon gas–solid cycling

In order to examine the effects of structure stability on the degradation behaviors of multiphase La_(0.7)Mg_(0.3)Ni_3 alloy,changes of the crystal structure and hydrogen storage properties after gas-solid cycling were investigated in detail.The structural analysis identifies that(La,Mg)Ni_3(PuNi_3-type) phase transforms to amorphous,i.e.,hydrogen-induced amorphization(HIA) occurs whereas LaNi_5(CaCu_5-type),(La,Mg)_2Ni_7(Ce_2Ni_7-type),and(La,Mg)_5Ni_(19)(Pr_5Co_(19)-type) phases still keep crystalline upon hydriding/dehydriding cycling.Partial amorphization remarkably affects both the gas-solid and electrochemical storage performances.The plateau of PCT curves becomes narrow and steep with cycling.Moreover,the maximum electrochemical capacity decreases notably after gas-solid hydrogenation repeats.The electrochemical capacity reduction could be ascribed to both drop of the maximum storage capacity and the slope of plateau induced by partial amorphization.For direct electrochemical cycling,it is suggested that the capacity decay is mainly attributed to HIA in the initial stage.     

La2Mg0.9Al0.1Ni7.5-xCo1.5Mnx贮氢合金的相结构和电化学性能

研究了Mn替代Ni对La2Mg0.9Al0.1Ni7.5-xCo1.5Mnx(x=0,0.3,0.6,0.9)贮氢合金相结构和电化学性能的影响。XRDRietveld全谱拟合分析表明:Mn替代改变了合金的物相组成和物相的丰度。LaNi3相消失,αLa2Ni7相丰度的变化表现为先增加(x=0,0.3)后减少(x=0.6,0.9),LaMgNi4相和La5Ni19相的丰度则随合金中Mn含量x的增加而增加。Mn替代Ni降低了合金的贮氢容量、最大电化学放电容量和活化性能,La2Mg0.9Al0.1Ni7.2Co1.5Mn0.3合金电极表现出最好的电化学循环稳定性,合金的高倍率放电性能随Mn含量的增加降低,这归因于交换电流密度(I0)和氢扩散系数(D)的降低。