镁基储氢材料在含能材料中的应用

根据化学结构不同将镁基储氢材料分为镁基储氢合金氢化物、氢化镁和镁基配位氢化物3类,分别介绍了3类镁基储氢材料在含能材料中应用的研究进展;分析了镁基储氢材料在含能材料中的应用前景和存在的问题;介绍了计算机模拟技术在研究镁基储氢材料对推进剂热分解影响中的应用情况。结果显示,镁基储氢材料能够通过促进含能材料的热分解过程提升其能量水平,同时其较高的热稳定性有利于改善含能材料组分的相容性和安定性。镁基储氢合金氢化物、氢化镁和镁基配位氢化物均可显著提高固体推进剂和炸药的应用性能。因此,镁基储氢材料在含能材料领域具有广阔的应用前景。附参考文献47篇。     

Mg67-xCaxNi33 (x=0, 5, 10, 15, 20, at%)合金的物相及储氢性能研究

采用感应熔炼、甩带结合机械球磨法制备了Mg67-xCaxNi33(x=0,5,10,15,20,at%)储氢合金。研究了Ca含量及制备工艺对合金相结构和储氢性能的影响。结果表明,制备工艺(熔炼,熔炼+球磨,熔炼+甩带+球磨)对储氢合金的物相组成影响不大,而含Ca的合金经过甩带后容易形成非晶。不含Ca的Mg67Ni33合金主要由Mg2Ni相组成,并含有少量的Mg相;随着Ca含量升高,合金中的Mg2Ni相逐渐减少,而MgNi2相和Mg2Ca相逐渐增加。当Ca含量增加到20at%时,Mg47Ca20Ni33则主要由MgNi2和Mg2Ca组成,几乎没有Mg2Ni生成。P-C-T测试结果表明,在573K下,Mg67-xCaxNi33合金的最大吸氢量随着合金中Ca含量的升高而降低,这主要是由于Mg2Ni相含量减少造成的。吸氢后的Mg67Ni33主要由Mg2NiH4组成,而含Ca合金吸氢后则主要由Mg2NiH4、CaH2和不吸氢的MgNi2相组成。     

TMCP工艺对双相不锈钢2205厚板性能的影响

利用热轧机组轧制试验研究了热机械控制(TMCP)工艺及轧后辊道待温时间对双相不锈钢2205厚板综合性能的影响。结果表明,TMCP态与热轧退火态相比铁素体含量更高;抗拉强度和硬度提高较多;塑性、低温冲击韧性和耐点腐蚀性能相当。随着辊道待温时间的增加,铁素体含量不断减少,相界处锯齿状奥氏体增多并最终融合形成岛状奥氏体。同时材料的抗拉强度、硬度和冲击韧性先增大后减小,在150 s时达到最大;耐点腐蚀性能则逐渐下降。     

高性能镁合金研究及应用的新进展

镁合金作为21世纪的绿色环保工程材料之一,近年来已成为全球学术界的一个研究热点,并越来越受到工业界的重视。主要综述了高性能镁合金的研究进展和应用现状,主要介绍了阻燃镁合金、低成本高强度铸造镁合金以及高强高韧高温变形镁合金研究及应用的新进展。此外,还介绍了镁合金成形加工技术方面的研究成果。最后,展望了高性能镁合金的发展趋势。     

稀土在铸造镁合金中的应用

综述了稀土镁合金相图、相结构及稀土在铸造镁合金中的使用,总结了各种系列稀土镁合金的研究应用和最新进展。     

固溶处理对AM60B+XRE及AZ91D+XRE 镁合金性能的影响

研究了添加少量富铈混合稀土的AM60B+xRE及AZ91D+xRE合金(x=0.4、0.8、1.2、1.6和2.0%,质量分数)固溶处理后的显微组织与机械性能.结果表明,添加混合稀土能显著提高合金的抗拉强度σb和屈服强度σ0.2,固溶处理明显提高AZ91D+xRE合金的强度;AM60B+xRE及AZ91D+xRE合金的铸态组织由α(Mg)固溶体、杆状Al11RE3相、颗粒状Al10Ce2Mn7相以及网状Mg17Al12相组成,经过固溶处理后,网状Mg17Al12相完全溶解,只剩下热稳定性较高的Al11RE3相和Al10Ce2Mn7相,随固溶时间的延长,其形态略有改变.AM60B+xRE合金拉伸试样断口呈带局部韧窝的准解理断裂形式,而AZ91D+xRE合金则呈现沿晶断裂+解理断裂的混合断口形态.     

镁电池正极材料V2O5微球的制备及电化学性能

利用水热法合成了具有多级结构的V_2O_5,通过调节溶液p H值,探究了材料微观形貌的变化,并将材料制成极片,以纯镁为负极,0.25 mol/L Mg(AlCl2EtBu)2为电解液组装成镁离子电池进行测试。在不加酸的情况下,生成的V_2O_5样品是由纳米棒自组装微球堆积而成的,但其电化学性能较差,在50 mA/g的电流密度下首圈放电比容量只有102.8mAh/g,经过30次循环后仅能保持在69.5 mAh/g。而在酸性条件下(pH=2或3),制得的V_2O_5样品均呈现薄纳米片自组装形成的花状微球。在pH=3时,制得的V_2O_5首圈放电比容量可提高到113.7 mAh/g,经过30次循环后仍保持在79.7mAh/g。这些电化学性能的提升,得益于在酸性条件下,生成的V_2O_5具备更高的比表面积和更为疏松多孔的结构。     

纳米镁基储氢材料对AP热分解性能的影响

采用直流电弧等离子体加高压氢化法制备了纳米镁基储氢材料Mg-H和MgEr-H,并对其相组成和放氢性能进行了表征,结果表明添加稀土元素Er可使Mg粉的吸氢更完全,同时使MgH2的放氢温度降低。采用同步热分析方法(TG/DSC)分析了镁基储氢材料对高氯酸铵(AP)热分解性能的影响,结果表明两种镁基储氢材料都能有效促进AP的低温和高温分解过程,尤其是高温分解峰温下降了约80℃,并且使得表观放热量大幅增加,可达纯AP放热量的2倍多,反应过程更为剧烈。添加稀土的镁基储氢材料对AP分解的催化效果更好。     

氢化球磨Mg—Al-H粉体的显微组织及放氢特征

研究Mg—A1粉体在氢气气氛下球磨的显微组织及相变。结果表明：在Mg-3％A1和Mg-9％A1两种粉末中,球磨4h后都能观察到β-MgH2相生成,并且fl-MgH2相的含量在球磨32h后达到最大（-80％）。在这两种粉末中球磨后都没有Mg_17TAl_12相出现。而将Mg-9％AI球磨后粉末加热到350℃有Mgl7A112相析出。球磨8～40h后,DTA分析显示放氢曲线都有双峰现象,这可能是卢-MgH2相不同大小颗粒的放氢性能不同产生的。     

超细纯镁及镁钛粉体的制备及储氢性能

采用直流电弧等离子体方法制备超细纯Mg及Mg-Ti粉体。运用X射线衍射（XRD）,透射电子显微镜（TEM）,压力成分温度（PCT）方法和TG/DTA技术研究粉体吸放氢前后的相组成、微观结构和吸放氢性能。结果表明,大部分超细Mg和Mg-Ti颗粒呈六角形,颗粒大小在50700nm范围内。根据范特霍夫方程计算由PCT曲线获得的吸氢平台压力,Mg-Ti粉的氢化焓约为67kJ/mol H2,显著高于纯镁粉的氢化焓78.6kJ/mol H2。TG/DTA分析表明,氢化后Mg-Ti粉的放氢起始温度为386°C,低于氢化纯镁粉的放氢温度（423°C）。通过电弧蒸发法直接向Mg中添加Ti而获得的Mg-Ti超细粉体可以显著改善镁的储氢热力学性能。