球磨AB2-Mg50Ni50复合贮氢合金放电性能

将Zr0.9Ti0.1V0.2Mn0.6Co0.1Ni1.1合金与20%Mg50Ni50非晶球磨,制备AB2-Mg50Ni50复合贮氧合金.采用XRD物相分析、扫描电镜、EDS分析及电化学性能测试,研究球磨时间对AB2-Mg50Ni50复合贮氢材料的结构和电化学吸放氢性能的影响.结果表明,随复合球磨时间增加,复合合金电极放电性能有所提高.经24h球磨的复合材料在常温250mA/g充电3h,50mA/g放电至1.0V的充放电制度下,经过6次循环,放电容量达到435mAh/g.由于AB2与Mg50Ni50非晶合金组元材科之间可能产生的协同耦合作用,使得复合材料Zr0.9Ti0.1V0.2Mn0.6Co0.1Ni1.1-Mg50Ni50出现复合诱导效应,从而改善了AB2合金电极的放电性能.     

机械球磨对贮氢合金性能的影响

对贮氢合金La(NiSnCo)5．12进行了机械球磨的研究。通过XRD、SEM和TEM对破碎后的氢合金粉进行了晶体结构与表面形貌的测量。发现球磨时间最长,合金越小。通过电化学方法对贮氢合金氢化物电极进行了研究,结果表明球磨极大地改善贮氢合金的活化性能与放电速率特性,但合金寿命受到较大的损害。球磨后的粒径控制在2－10μm的范围较合适。     

韦世强1,2蒋超超2张亮玖2谭海翔1,2周慧荣2李宽2

采用真空熔炼法制备出La_1.6Y_0.4Mg₁₆Ni稀土合金,通过采用反应球磨法球磨合金10 h,采用SEM、粒度分析跟XRD测试来分析球磨前后合金颗粒的形貌跟粒径,对比球磨10h前后合金粉电化学性能及动力学性能的差异。结果表明,球磨10h后合金粉末粒径集中分布在45微米附近,且粒径分布集中,颗粒大致呈球形,形成了非晶相。球磨合金制备的材料放电循环稳定性高,高倍放电性能好,电化学性能得到改善。     

Ni-Co /MoS2复合电沉积行为及析氢性能研究

为提高Ni-Co合金的电催化析氢活性,在制备过程中加入MoS_2粒子。采用循环伏安与计时电流法研究了Ni-Co/MoS_2复合电极在柠檬酸钠体系电解液中的电沉积行为;通过阴极极化曲线与电化学交流阻抗考察了复合电极在碱性环境下的电催化析氢性能。结果表明,MoS_2颗粒加入电解液后,吸附于电极表面,改变了电极表面的活性位点,成核弛豫时间减少,成核速率提高,形核过程完全转变为三维瞬时成核。当电位小于-1.0V时,MoS_2颗粒促进了Ni-Co的电化学还原。当电位大于-1.0V时,MoS_2颗粒抑制Ni-Co的电化学还原。Ni-Co/MoS_2复合电极表面粗糙多孔,有大的比表面积,与Ni-Co电极相比,Ni-Co/MoS_2复合电极析氢催化性能更高。     

导电剂对储氢合金MLNi3.8Co0.75Mn0.4Al0.2电极电化学性能的影响

以铜粉作为导电剂,与镍氢电池负极材料MLNi3.8Co0.75Mn0.4Al0.2储氧合金粉按不同质量比混合后制成电极,研究储氢合金电极的电化学性能.结果表明,当储氢合金与铜导电剂按质量比1:2混合制成电极时,储氢合金电极的活化性能最优.以60mA/g放电电流放电时,合金电极的比容量达到305 mA·h/g,但放电平台略低,极化阻值为251.3mΩ·g,交换电流密度达到102.26mA/g,合金电极的电化学反应阻抗最小.     

无镨钕La1-x Cex(NiCoMnAlCuSnFeB)5.1贮氢合金的电化学特性

采用真空电弧熔炼-热处理制备了一系列无镨钕稀土基AB5型贮氢合金,研究了Ce掺杂量对贮氢合金La1-xCex(NiCoMnAlCuSnFeB)5.1的相结构、吸放氢PCT曲线和电化学性能的影响.XRD分析结果表明,该系列贮氢合金均为CaCu5型六方结构,晶胞体积随Ce含量的增加而减小.由合金的吸放氢PCT曲线可知,随Ce含量的增加,合金的吸氢平台压升高而吸氢量减少.对合金的电化学性能测试结果表明,随Ce含量的增加,合金的电化学容量减小而电化学稳定性则有所改善.在La1-xCex (NiCoMnAlCuSnFeB)5.1贮氢合金中,当Ce含量(原子分数)为0.15～0.23时,合金在0.2C的放电比容量为349.5～333.1mA·h/g,高倍率放电性能HRD7C为75.53,～73.21,,当合金电极的容量保持率Sn为80,时,合金电极的充放电循环次数为269～365次.     

电沉积Al/Pb-WC-ZrO2系复合电极材料的研究

对电沉积Al/Pb-WC-ZrO2系复合电极材料的组成、表面微观形态及电化学性能进行了研究.结果表明:Al/Pb-WC-ZrO2系复合镀层的相结构为结晶态;加入CeO2能使镀层的晶粒变细,但不利于WC和ZrO2的沉积;Al/Pb-WC-ZrO2系复合电极材料的析氧活化性好.     

无镨钕高功率La1-xCex(NiCoM)5贮氢合金电化学性能的研究(一)

采用真空电弧熔炼-热处理方法制备了一系列无镨钕高功率La1-xCex(NiCoM)5贮氢合金,研究了其相结构和电化学性能,考察了其电化学动力学特性.XRD分析结果表明,合金均为单一的CaCu5型六方结构相,晶胞体积和晶胞参数随Ce含量的增加而减小,导致最大放电容量下降.随Ce含量增加(x=0.08~0.46),氢的扩散系数由10.5×10-11 cm2/s增加至16.6×10-11 cm2/s,交换电流密度由101.1mA/g增加至123.5mA/g,合金极化电阻由254.0mΩ下降至207.9mΩ,表明合金表面电催化活性和大电流放电循环稳定性有所改善;当Ce的含量达到0.46后,再继续增加,贮氢合金的电化学动力学性能反而下降.试验结果表明:当Ce含量为0.46时,合金电极具有较好的表面电催化活性和电化学动力学性能.此时,合金电极7C放电容量为239.8mA·h/g,大电流充放电循环寿命为310次.     

酞菁铁对新型La-Mg-Ni基储氢合金电化学性能的影响

为提高La-Mg-Ni基储氢合金La_(0.73)Ce_(0.18)Mg_(0.09)Ni_(3.20)Al_(0.21)Mn_(0.10)Co_(0.60)在Ni/MH二次电池中的电化学性能,将合成的酞菁铁作为添加剂添加到合金中,考察不同含量的酞菁铁对La-Mg-Ni基储氢合金电化学性能的影响。结果表明,添加酞菁铁后,合金的相结构没有变化。将不同含量的酞菁铁加入到储氢合金后,合金的最大放电容量变化不大,循环50次后的放电容量保持率从62.6%提高到75.3%,合金电极的交换电流密度I0、极限电流密度IL均有较大幅度增加,抗腐蚀性能也有提高,表明酞菁铁有效改善了储氢合金电极的综合电化学性能。     

酞菁铁对新型La-Mg-Ni基储氢合金电化学性能的影响Effect of Phthalocyanine Iron on Electrochemical Properties of the New La-Mg-Ni-based Hydrogen Storage Alloy 王新颖 黄红霞* 谢文强

为提高La-Mg-Ni基储氢合金La0.73Ce0.18Mg0.09Ni3.20Al0.21Mn0.10Co0.60在Ni/MH二次电池中的电化学性能,将合成的酞菁铁作为添加剂添到合金中,考察不同含量的酞菁铁对La-Mg-Ni基储氢合金电化学性能的影响。通过分析紫外和红外图谱,可知合成出目标产物酞菁铁。添加酞菁铁后,合金的相结构没有变化。将不同含量的酞菁铁加入到储氢合金后,合金的最大放电容量变化不大,循环50次后的放电容量保持率从62.6%提高到75.3%。合金电极的交换电流密度I0、极限电流密度IL均有较大幅度增加,抗腐蚀性能也有提高。表明酞菁铁有效改善了储氢合金电极的综合电化学性能。     

深冷处理对ZA27合金组织性能的影响

对铸态ZA27合金进行350 ℃×2 h的固溶处理后分别水冷和深冷处理。通过测量硬度、磨损试验以及XRD、金相观察, 对水冷和不同深冷时间下锌合金组织和性能做了对比分析。结果表明, 固溶后直接深冷处理4 h的锌合金硬度最高; XRD结果表明深冷处理后合金某些相的衍射峰相对强度发生了变化; 通过显微组织观察发现固溶深冷4 h的合金中共析组织片层结构增多, 且细小均匀; 深冷后耐磨性也得到提高, 且低转速下效果更加明显。     

稀土La对6063铝合金组织与时效性能的影响

用硬度(HB、Hv)测试仪、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等方法研究稀土La对6063合金铸态组织、力学性能、时效性能及时效序列的影响.结果表明,稀土La对合金铸锭枝晶组织有明显的细化作用,添加适量的La有利于合金力学性能和改善,并且稀土的加入并没有改变合金的析出顺序,但随着稀土含量的提高,稀土La会消耗大量的Si,并在合金中形成粗大的AlFesiLa化合物,抑制了中间沉淀析出相β″和β′析出,使强化相Mg_2Si减少,反而使合金力学性能降低.     

雾化法制备铁基非晶软磁合金粉末的研究?

采用改良的水雾化法和传统的气雾化法,制备 Fe76 Si9 B10 P5铁基非晶软磁合金粉末.通过激光粒度仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、高温差热仪及振动样品磁强计等仪器,研究合金粉末的粒径分布、组织相结构、热变温度及磁性能.结果表明：两种方法所制备的粉末成分均匀,均呈现出非晶结构的特征,非晶相含量分别为88%和91%,且非晶稳定性好;水雾化粉末分散且呈规则的球形或椭球形,粒径为10.72μm,优于气雾化粉末;两种非晶软磁粉末的饱和磁化强度接近,但水雾化粉末的矫顽力更低,只有0.61 kA/m,表明改良的水雾化法所制备的 Fe76 Si9 B10 P5软磁合金粉末的性能比气雾化粉末的更优.     

Al-Ti-C细化剂组织及细化效果

采用铝热还原法工艺制备AlTiC中间合金,用X射线及扫描电镜(SEM)等手段分析AlTiC中间合金的成分、组成和形貌.利用自行研制的AlTiC中间合金工业纯铝进行细化,借助于光学显微镜(OM)等手段对其晶粒细化效果进行分析对比.结果表明,AlTiC中间合金对工业纯铝的细化效果优于某国产的AlTiB中间合金.     

Mg-Ni合金的电沉积研究

采用电沉积的方法从非水体系和水体系中制备出镁-镍合金, 并且制备了氢氧化镍。X射线衍射、扫描电镜和能谱分析结果表明, 两种体系的沉积层均含有黑色非晶态的镁-镍合金, 呈结瘤状的微观形貌。初步研究了沉积机理以及镁-镍合金的电化学性能, 结果表明, 镁镍合金在两种体系中沉积析出电位均为-2.0 V(vs SCE), 沉积过程不可逆, 非水体系的沉积较水体系困难。水体系脉冲条件下沉积的镁-镍合金氧化还原可逆性良好, 其氢扩散系数很大, 与氢氧化镍组成电池的工作电压较大, 是一类良好的镍氢电池负极材料。     

钴基合金等离子转移弧堆焊显微结构研究

应用光学金相、X 射线衍射 (XRD)、扫描电镜 (SEM)和透射电镜 (TEM ) ,研究Co Cr W系钴基多元合金等离子转移弧堆焊的显微组织、相组成和微观结构。结果表明 ,堆焊合金层主要由呈面心立方结构Co基固溶体以及分布在其中的 (Cr ,Fe) 7C3型碳化物构成。Co基固溶体中存在许多堆积层错 ,这些堆积层错受阻于共晶碳化物处 ,与固溶体组成共晶体的碳化物主要为具有六方点阵并含有层片状孪晶的 (Cr,Fe) 7C3。     

机械合金化LaNi5-26wt%Mg合金的结构及性能研究

采用X -射线衍射仪 (XRD)、扫描电子显微镜 (SEM)、差热分析仪 (DTA)及电池性能测试仪等研究了机械合金化及热处理等工艺因素对LaNi5 2 6wt%Mg合金的组织形貌、热稳定性及电化学贮氢性能等的影响。结果表明 :经 2 80r/min机械合金化 2 5 0h后 ,样品由镧、镁、镍等非晶和MgNi2 纳米晶(3 1nm)组成 ,颗粒形状为规则的球形或近球形 ,粒径为 0 0 6～ 12 6μm ,其中约有 95 %的颗粒的粒径为0 5～ 2 0 μm。该样品经首次充放电活化时即达到其最大的放电容量 (4 2 0mAh/g) ,具有较好的室温电化学活化特性。经 763K保温 3 5d ,样品由热稳定性较好的具有纳米尺度 (2 4 1nm)的Mg2 NiLa、Mg2 Ni、MgNi2 三相组成。     

La原料对LaMg17Ni储氢合金性能影响研究

为降低LaMg_(17)Ni储氢合金的成本并解决原材料La不稳定导致的安全问题,采用了La-H粉和La-Mg合金粉两种性能稳定且成本较低的原料替代La粉,利用机械合金化法制备了不同原料的LaMg_(17)Ni储氢合金,并对比两种不同原料制备合金的性能,探究性能差异的原因。采用比表面仪检测合金比表面积变化,用扫描电子显微镜(SEM)表征合金微观形貌,X射线衍射(XRD)表征合金制备前后和吸放氢前后相结构变化,利用高温高压气体吸附仪测试合金的吸放氢曲线、储氢量以及储氢速度。结果表明,以La-H粉为原料制备的合金储氢量达到4.58%,在3MPa氢气压力、温度573K以下,储氢速度为90s内达到饱和储氢量的90%以上,而以La-Mg合金粉原料制备的合金储氢量达到4.43%,在3MPa氢气压力、温度573K以下,储氢速度为120s内达到饱和储氢量的90%以上。由于La-H粉的高脆性使其在机械合金化过程中产生了更高的比表面活性以及内部原有LaH3相的直接催化作用,因此以La-H粉为原料制备的LaMg_(17)Ni合金储氢性能优于以La-Mg合金粉为原料制备的LaMg_(17)Ni合金。     

退火温度对铸态Ti_(49)Ni_(51)形状记忆合金微观组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)和万能试验机等仪器对铸态以及退火条件下Ti_(49)Ni_(51)形状记忆合金的微观组织和力学性能进行了研究。结果表明,合金随着退火温度的升高,晶粒逐渐由纤维状向等轴状过渡,晶粒变得粗大。XRD分析发现,对于铸态合金,在非晶态弥散衍射峰基础上呈现出Ti Ni晶体相衍射峰;样品在723 K和773 K退火,非晶态弥散衍射峰消失,XRD谱图上显示出现Ti Ni晶体相的衍射峰。Ti_(49)Ni_(51)合金在723 K和773 K温度下热处理30 min后进行压缩试验的结果表明,723 K热处理试样在加载过程中母相奥氏体朝马氏体起始转变应力σAs大于773 K热处理试样的母相奥氏体朝马氏体起始转变应力;然而,前者母相奥氏体朝马氏体完成转变应力σAf小于后者母相奥氏体朝马氏体完成转变应力;另外,在卸载试验中,前者的残余应变小于后者的残余应变。     

航天器用钛合金氢致结构演变及氢脆表征方法研究

采用室温电化学充氢方法对航天器用TC4钛合金式样充氢,通过对充氢式样进行XRD分析,探究了不同氢含量对钛合金结构的影响,分析了不同氢含量的合金组织结构变化及分布情况。采用慢应变速率拉伸、200h持久加载及逐级加载等力学试验,对不同氢含量的TC4合金的氢脆敏感性进行了表征,发现逐级加载不仅能提供氢脆敏感性的定性结论,同时给出不同氢含量合金试样的承载载荷定量数据。