NdFeB合金氢爆过程中的孕育机理研究

对N dF eB合金铸块和铸片的氢爆研究表明,N dF eB合金在吸氢前均明显存在孕育期,且孕育期的长短与温度和氢气压力有关。为了能清楚地解释N dF eB合金的孕育现象,提出了N dF eB合金孕育过程的微观机理:氢气在N dF eB合金表面首先发生物理吸附,再转变为化学吸附,然后氢原子扩散进入富N d相导致吸氢开始。该理论很好地解释和展现了N dF eB合金吸氢前的孕育现象和过程。同时,N dF eB合金氢爆过程中温度和氢气压力对孕育的影响规律也从吸附理论的角度得到了很好的解释。     

HD工艺在烧结NdFeB中的应用

综述了近20年来氢爆工艺在烧结NdFeB中的研究及应用状况，叙述了氢爆工艺的原理和优点，以及NdFeB合金在吸氧过程中的断裂方式、主相磁性参数的变化情况、吸氢量和烧结过程中的脱氢规律，分析了合金表面状态、温度与压力、氢气量及扩散速度、α-Fe对HD工艺的影响，并就氢爆工艺的改进进行了展望。     

吸氢对HDDR各向异性NdFeB材料的影响

对d HDDR方法制备各向异性Nd1 3FebalB7Co1 1 Zr0 .1 磁粉过程中吸氢处理阶段进行了研究。发现在 933K左右的温度范围内 ,氢压为 0 .1MPa的条件下进行低温吸氢 ,材料发生了剧烈的歧化分解 ,导致材料的各向异性消失 ,这在处理过程中是应避免的 ;而在 373～ 833K温度范围内进行低温吸氢时 ,材料具有优异的磁性能 ,特别是在 473～ 573K时 ,低温吸氢处理过程有明显的细化粉末颗粒的作用。吸氢时间对材料磁性能几乎没有影响。升温过程中保持合适的氢分压既可以避免材料发生剧烈的歧化反应而破坏了磁各向异性 ,又有利于提高材料的矫顽力 ,从而制备具有高性能的各向异性NdFeB材料。当升温过程中的氢压保持在 0 .0 6MPa时 ,最终可以制得矫顽力和各向异性均较好的磁粉 ,其磁体的性能为 :Br=0 .887T ,iHc=885kA·m- 1 ,DOA =0 .61 ,(BH) max=1 2 5kJ·m- 3。     

V-Ti-Cr-Fe合金吸放氢性能的研究

通过均匀设计法对Ti/(Cr Fe)比的优化控制以及对CdFe比的调整，研究了V-Ti-Cr-Fe系四元贮氢合金。结果表明：Ti/(Cr Fe)比对合金的吸放氢性能产生重要影响。Ti/(Cr Fe)比为1时，Cr/Fe比越偏离2．5，合金有效吸氢量越小，放氢平台压随Fe含量增多而升高。Ti/(Cr Fe)比为1，Cr／Fe比为2．5的V30Ti35Cr25Fe10合金拥有最理想的吸放氢性能。     

氢化法制备氢化锂的工艺研究

研究了金属锂吸氢速率与温度之间的关系,在金属锂氢化过程中,随温度上升,吸氢速率缓慢上升,在190℃左右达到阶段峰值;之后随着温度上升,吸氢速率下降,在280~480℃之间吸氢速率微弱;当温度大于500℃后,吸氢速率迅速上升,并在665℃左右达到最大值。根据此规律通过实验确定了金属锂的最佳氢化工艺条件:温度665~700℃、压力50~55 kPa,在此条件下制得的氢化锂中氢的平均含量约为12.63%,与氢化锂中氢的理论含量(12.68%)较接近,且产物中氢具有很好的成分均匀性。氢化锂中杂质Fe,Cr,Al,Si含量都低于50×10-6,相比金属锂变化不大。而在坩埚中心处氢化锂中的Na,Ca和Ni含量比其他地方略高。这是由于氢化锂先从坩埚壁处开始凝固,其中心部位最后凝固,凝固过程中Na,Ca和Ni等杂质向中心富集的缘故。     

快速凝固AB_5型贮氢合金显微组织、吸氢及电化学性能

对AB5型快速凝固贮氢合金与其铸态合金在显微组织、吸氢性能、电化学性能等方面进行了对比研究。发现快速凝固合金有细小的 1～ 5 μm胞状、等轴状微晶组织 ;快速凝固合金的P C T曲线平台比铸态合金平缓 ,且压力低 ;快速凝固合金容量及活化性能低于铸态合金 ,但经退火后可以部分改善 ;快速凝固合金电极循环寿命明显优于铸态合金 ,主要是因为合金的晶粒细小可以抑制合金的微粉化和氧化。     

钕铁硼氢爆工艺吸氢过程动态机理建模与仿真

基于钕铁硼(NdFeB)氢爆工艺中吸氢现象与反应过程中合金温度、反应炉内压力及合金的成分与形态等因素相关,且具有非线性、时滞、耦合和参数时变等特性,在深入分析氢爆碎工艺中吸氢过程特点的基础上,从化学反应动力学、物料平衡、能量平衡和扩散理论等方面分析吸氢过程的机理,采用状态空间方程的思想构建吸氢过程的动态机理模型,通过MATLAB仿真实验和氢碎炉现场实验对比分析来验证模型的合理性,结果表明,该模型能够较好的逼近实际系统,具有一定的可行性,并为后续的氢爆过程优化控制研究建立了基础。     

贮氢合金表面处理改善吸放氢性能研究

研究表面改性对La系合金贮氢性能的影响,采用化学镀的方法,对LaNi5和LaNi4.7Al0.3合金进行了镀Pd的表面处理实验.在p-C-T测试系统上研究了镀Pd前后,LaNi5和LaNi4.7Al0.3合金的抗CO毒化性能,进行了动力学性能测试、循环次数测试等.实验结果表明,化学镀Pd后的贮氢合金与未镀Pd的合金相比,吸氢性能得到改善,表现为 平台区域相对变平,吸氢孕育期缩短、循环次数增加,抗CO毒化性能提高.     

温度和湿度对Nafion膜氢传感器性能的影响

系统研究了以Nafion112膜为电解质的氢传感器在不同工作环境下的氢敏感性能.结果表明,以Nafion112膜为电解质的氢传感器对氢具有很好的敏感性,可以实现微量氢气泄漏的快速检测.该传感器在氢气体积分数为(500～3000)×10-6时的响应电压与氢气体积分数的对数呈线性关系,为标定不同环境下氢气含量与传感器响应电压的对应关系提供了依据.在相同湿度条件下,传感器响应电压随温度的升高而下降.湿度对传感器响应电压的影响与温度相关:温度较低时,响应电压随湿度的增加而下降;温度较高时,响应电压随湿度的增加而升高.     

热处理工艺对La0.85Ce0.15(NiMnAl)5.30贮氢合金相结构及电化学性能影响

本文研究了无钴La_0.85Ce_0.15(NiMnAl)_5.30贮氢合金在不同热处理工艺下相结构及电化学性能变化规律。衍射分析表明退火参数优化后的合金仍为CaCu5单相,温度升高后结晶度增加但活化性能变差;PCT测试结果显示920℃退火时吸氢量达到0.8902;温度升高后吸氢量呈现降低趋势,放氢压力也明显增加;经过980℃热处理8h后晶体结构改善明显,其吸放氢前后膨胀体积变化最小,抗粉化能力强。无钴合金熔点降低、温度升高后利于体相中元素扩散;活化性能降低的同时合金最大放电容量也有所降低。980℃制备合金电化学性能最优,同时具备较好的贮氢性能。     

Absorption of hydrogen by sintered intermetallics of the Sc — Ni system

The absorption of hydrogen by the intermetallics Sc₂Ni, ScNi, ScNi₂, Sc₂Ni₇, and ScNi₅ produced by sintering was investigated. Hydrogen absorption isobars at the pressures 0.1 and 3 MPa were obtained. The maximum hydrogen absorption capacity of the compounds was determined. The absorption properties were compared with those of specimens produced by arc melting. Translated from Poroshkovaya Metallurgiya, Nos. 5–6(413), pp. 78–82, May–June, 2000.     

钢中氢的分析方法优化

通过对国外氢测定仪的脱氢周期、脱气时间、脱气功率、分析功率等仪器参数进行试验设计,摸索出满足国产耗材测定钢中氢元素的最佳分析方法。采用4因素、2水平的正交试验设计选择了最佳测定条件为:脱气周期2次、分析延迟30s、脱气时间20s、脱气功率5.5kW,克服了因国产石墨坩埚空白值不稳定对钢中氢元素分析结果的影响。该方法应用到生产中,测定值与认定值相符合,标准偏差小于0.26μg/g。     

氢的大规模制备及在钢铁行业的应用和展望

中国钢铁产量占世界总产量的一半以上,随着全球“碳达峰”“碳中和”的推进,钢铁行业面临着巨大的低碳发展挑战。氢能被认为是一种低碳能源,“以氢代碳”是实现源头降碳和流程低碳转型的重要途径之一。重点介绍氢气基本性质、制备来源与碳排放的关系,探讨煤制氢、天然气制氢、甲醇制氢和电解水制氢4种主流大规模制氢路线的技术特性、发展现状、制备成本和发展方向,结合钢铁行业的用氢特点,对氢在氢冶金和燃料替代方面的应用前景进行分析展望,提出中国钢铁行业通过实施氢能利用逐步实现低碳转型的发展路径。     

贮氢合金的研究和进展

概述了近几年来国内两种主要贮氢材料：AB型贮氢合金和Mg—Ni—RE系贮氢合金的研究和进展，着重阐述了添加不同稀土和采用不同工艺条件对两种贮氢合金的贮氢量、吸放氢速度等贮氢性能的影响，总结了当前的研究现状和需要解决的主要问题，提出了今后应用研究的方向。     

ELH—IV型铝熔体测氢仪的技术分析

介绍了国产ELH-IV型铝熔体测氢仪的测量原理，通过炉前试验对其测量准确性与重复性做了验证并进行了技术评价。     

焊缝中氢的扩散行为及影响因素

 扩散氢会在焊缝中引起氢脆、延迟裂纹等，导致结构产生低应力断裂。为了研究氢的扩散行为，采用水银法和气相色谱法测定了逸出的扩散氢量，并采用真空抽取法测试了不同温度下残余氢的释放量。试验表明，扩散氢量不受焊道数量的影响，它的逸出时间随焊道数的增多而增长，逸出速度随合金含量的增多而降低。随着焊后冷速的降低，冷却过程中逸出的氢增多，测定出的扩散氢量减少；测氢试样在100~200℃保温时，逸出氢的总量变化不大，但逸出时间随温度的升高而明显缩短。残余氢量与扩散氢量的多少无关，它与焊缝的含氧量、组织和硬度等有关系。     

用非平衡等离子态的氢还原CuO的实验研究

为了寻找一条强化氢还原金属氧化物反应的有效途径．利用直流脉冲电场下产生的非平衡等离子态的氢对CuO进行还原实验，并与相应条件下用分子态氢还原CuO的实验结果进行了对比。结果表明：在体系压力为450Pa、反应温度为200℃、反应时间为30min条件下，分子态的氢不能还原CuO．而等离子态的氢则可将CuO还原成金属铜。这表明把分子态氢转变成等离子态氢后能强化氢还原金属氧化物的能力。     

稀土-镁-镍系储氢电极材料的研究进展

介绍了国内外对各种多元及多相稀土-镁-镍系储氢电极材料的研究进展,主要包括材料的组成、制备方法、组织结构以及吸放氢动力学行为和电化学性能方面的研究。     

氢冶金还原性气体的制备研究进展

氢冶金是一种绿色低碳的冶炼工艺，是实现钢铁行业转型升级和改变高碳排放形象的有效途径。氢冶金是通过纯氢气或富氢气体替代传统焦炭直接还原铁，可实现CO₂减排。富氢还原性气体的制备是实现氢冶金的关键之一。对比分析了适合于氢冶金的规模化焦炉煤气制氢、天然气制氢、煤制氢和氨分解制氢技术的工艺及相关催化剂，探讨了包括电解水制氢在内的可再生能源制氢的途径。氢冶金技术需要的制氢技术日趋成熟，氢冶金也将成为未来钢铁行业升级改造的重点。     

Ti/Cr比对(VFe)50Ti26-xCr24+x(0≤x≤2.0)储氢合金吸放氢性能的影响

为研究不同Ti/Cr比对(VFe)50Ti26-xCr24+x(0≤x≤2.0)储氢合金吸放氢性能的影响规律,采用FeV80中间合金制备了低成本储氢合金并系统研究了储氢合金的吸放氢性能及组织结构.PCT及XRD实验结果表明:随着Ti/r比的降低(x的增加),合金的吸放氢量均呈现减小的趋势,放氢平台压则不断增大,所有的合金均由主相BCC及稀土氧化物CeO2相组成,主相BCC的晶格常数随着Ti/Cr比的降低而减小.