磁性形状记忆合金的研究现状及发展

磁性形状记忆合金是一种新发展起来的形状记忆材料，合金具有大恢复应变、大输出应力、高响应频率和可精确控制的综合特性，有望成为压电陶瓷和磁致伸缩材料之后的新一代驱动与传感材料。系统阐述了近年来磁性形状记忆合金的研究进展，并着重介绍了目前研究最多的Ni-Mn-Ga合金的结构、相变、形状记忆效应、制备方法及其在应用方面的一些新的研究成果，并提出了磁性形状记忆合金需要深入研究的问题及其发展方向。     

预加压应力对Ni-Mn-Ga-RE(RE=Tb,Sm)合金磁感生应变的影响

研究了稀土元素Tb和Sm对Ni-Mn-Ga磁性形状记忆合金的马氏体相变及磁致应变的影响,并着重研究了预加压应力对合金磁致应变的影响作用.结果发现,微量的稀土元素Tb和Sm的掺入,降低了合金的马氏体相变温度和居里温度.在施加一定的预加压应力后,其磁致应变值有大幅提高,并且大预加压应力在较低磁场下不能使合金产生最大磁致应变,但能够使合金在高磁场作用下获得大磁致应变,所以施加适当的预加压应力是提高合金磁致应变的有效方法.     

具有高饱和磁感应强度铁基非晶合金成分的确定

为提高FeCoSiB非晶合金的饱和磁感应强度(Bs),对合金四种元素原子分数及硅、硼元素之间的配比进行了调整,研究了化学成分对饱和磁感应强度的影响,并给出了最佳配方.结果表明:在硅、硼原子分数分别为5.0%,16.0%和1.0%,14.0%的情况下,铁与钴元素含量之比在3～4附近时,合金具有高的Bs值;本试验条件下原子分数为69%Fe-18%Co-1%Si-12%B铁基非晶合金的最大Bs值可达1.76T.     

掺杂催化剂对NaAlH4吸放氢性能和微观结构的影响

利用PCT测试仪和X射线衍射及场发射扫描电镜等测试手段对NaAlH4 2%(摩尔分数)M(M=Ni、LaCl3、Ce(SO4)2)的吸放氢性能和微观结构进行了研究.结果表明,催化剂的掺杂均可降低NaAlH4的放氢温度,催化剂的催化效果依次为:Ce(SO4)2＞LaCl3＞Ni.掺杂稀土化合物可改善NaAlH4的吸氢性能,使第一步吸氢反应:3NaH Al (3)/(2)H2Na3AlH6完全发生,特别是Ce(SO4)2的掺杂,使样品发生了部分(1)/(3)Na3AlH6 (2)/(3)Al H2NaAlH4的第二步吸氢反应,吸氢量达到2.808%(质量分数).掺杂Ce(SO4)2有利于NaAlH4 在球磨过程中颗粒尺寸细化,颗粒的细化增强了NaAlH4的活性,导致其吸放氢性能提高.     

Hydrogen storage behaviours of nanocrystalline and amorphous Mg_(20)Ni_(10-x)Co_x(x=0-4) alloys prepared by melt spinning

The Mg2Ni-type alloys with nominal compositions of Mg20Ni10-xCox(x=0,1,2,3,4,%,mass fraction) were prepared by melt-spinning technology.The structures of the alloys were studied by XRD,SEM and HRTEM.The hydrogen absorption/desorption kinetics and the electrochemical performances of the alloys were measured.The results show that no amorphous phase forms in the as-spun Co-free alloy,but the as-spun alloys containing Co show a certain amount of amorphous phase.The hydrogen absorption capacities of the as-cast ...     

Mg_2Ni系贮氢合金制备方法的研究进展

本文综述了熔炼法、机械合金化法、烧结法、扩散法、氢化燃烧合成法、表面处理法等制备Mg2Ni合金的基本原理和主要工艺。介绍了扩散法和球磨法等制备技术的联用,总结并讨论了这些合金制备技术制取的合金的充放氢性能和电化学性能及其对合金性能的影响。较先进的机械合金化法制备Mg2Ni系贮氢合金复合材料是比较理想的途径。     

Hydriding and dehydriding characteristics of nanocrystalline and amorphous Mg20-xLaxNi10（X=0-6） alloys prepared by melt-spinning

In order to improve the hydrogenation and dehydrogenation performances of the Mg2Ni-type alloys, Mg was partially substituted by La in the alloy, and melt spinning technology was used for the preparation of the Mg20-xLaxNi10 (x=0, 2, 4, 6) hydrogen storage alloys. The structures of the alloys were studied by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). It was found that no amorphous phase formed in the as-spun La-free alloy, but the as-spun alloys containing La held a major amorphous phase. When La content x≤2, the major phase in the as-cast alloys was Mg2Ni phase, but with further increase of La content, the major phase of the as-cast alloys changed into LaNi5+LaMg3 phase. Thermal stability of the as-spun alloys was studied by differential scanning calorimetry (DSC), showing that spinning rate was a negligible factor on the crystallization temperature of the amor-phous phase. The hydrogen absorption and desorption kinetics of the as-cast and as-spun alloys were measured using an automatically con-trolled Sieverts apparatus, confirming that the hydrogen absorption and desorption capacities and kinetics of the as-cast alloys clearly in-creased with rising La content. For La content x=2, the as-spun alloy displayed optimal hydrogen desorption kinetics at 200 ℃.     

快淬纳米晶/非晶Mg_2Ni型合金的电化学贮氢动力学研究(英文)

用快淬工艺制备了Mg2Ni型合金,其名义成分为Mg2Ni1-xCox(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)。以XRD、SEM、TEM分析了铸态及快淬合金的结构。用程控模拟电池测试仪测试了合金的电化学贮氢动力学。用电位跃迁法计算了氢在合金中的扩散系数。用电化学工作站测试了合金的电化学交流阻抗谱(EIS)和Tafel极化曲线。结果表明,快淬态无Co合金具有典型的纳米晶结构,而Co含量为0.4的快淬态合金具有纳米晶/非晶结构,表明Co替代Ni可以提高Mg2Ni型合金的非晶形成能力,且快淬态合金的非晶化程度随Co替代量的增加而增加。Co替代Ni显著地提高了合金电化学贮氢动力学。当Co含量从0增加到0.4时,淬速为25m/s的快淬态合金的高倍率放电能力(HRD)从65.3%增加到75.3%,氢扩撒系数(D)从2.22cm2/s增加到3.34cm2/s,极限电流密度(IL)从247.8mA/g增加到712.4mA/g。     

磁性形状记忆合金Ni2MnGa的研究现状及发展

本文系统地阐述了Ni2MnGa合金的晶体结构、马氏体相变行为、相变应变、磁诱导应变及其形状记忆效应机理的研究现状，分析了影响Ni2MnGa合金马氏体相变、应力应变及各物理量的主要因素，介绍了Ni2MnGa合金的制备工艺现状及发展趋势，并提出了Ni2MnGa合金需深入研究的问题。     

Ni48Mn33Ga19合金的马氏体相变和磁性形状记忆效应

铁磁性Heusler型合金Ni2MnGa是近年来开发的新型磁控制功能材料，但其马氏体相变温度通常远远低于室温，不利于实际应用。本文研究了多晶Ni48Mn33Ga19合金的马氏体相变特征，发现该合金的马氏体相变温度已提高到室温以上。在室温下，分别测量了不同条件下制备的试样的磁场诱发应变，提出了增大材料磁致应变的有效方法。