海水电池用镁合金阳极材料制备与性能研究

主要研究了汞含量对材料电性能和自腐蚀的影响。采用密封熔炼的方式制备了高性能海水激活电池用阳极材料Mg-Hg-Ga合金,采用ICP、金相显微镜、恒流极化等测试方法对材料的成分、组织结构及电化学性能进行表征,采用析氢装置测试静态腐蚀速率,采用与氯化亚铜组装成电池放电对其电性能进行测试。实验结果表明,制备的材料都有良好的组织,晶粒细小均匀,成分均匀,放电电位负移,析氢低,激活快,成泥少,放电后表面腐蚀均匀,无局部穿孔。在镓质量含量为1.6%时,最佳汞含量为1.3%,激活最快为0.9 s,放电析氢量最低为0.5 m L/min·cm2。     

25kJ液压模锻锤工作状况下试验模态分析研究

采用基于ODS的测试方法对25kj液压模锻锤机身系统进行试验模态分析，采用Vib’SYS振动信号采集、处理和分析软件，由试验数据识别出机身系统的模态参数及其振型图，找出了机身系统的薄弱环节及需要注意和改进的地方。     

密封熔炼制备海水电池用镁合金负极及电性能

要提高海水激活电池的各项电性能,制备高活性的镁合金阳极材料是必需的,采用密封熔炼制备的Mg-Hg-Ga合金是一种新型的海水激活动力电池的阳极材料。采用密封熔炼铸造和半连续铸造两种方法,制备了不同成分、不同晶粒大小的Mg-Hg-Ga合金材料,采用金相显微镜进行了组织观测,采用ICP进行了材料的成分分析,采用SEM观察了放电后材料的表面形貌,采用恒电阻放电的方法测试了制备材料的电性能。重点研究了材料成分、晶粒尺寸对Mg-Hg-Ga合金放电性能和析氢量的影响。结果表明,在研究范围内,晶粒尺寸对材料电性能有一定的影响,但不是非常明显,具体表现在,随着晶粒尺寸的增大,最高电压、开路电压有所增加,激活时间也有所延长。析氢量与材料成分直接相关,与晶粒尺寸无明显联系。     

预拉伸5%处理对2219铝合金板材织构的影响

对2219铝合金板材进行预拉伸,预拉伸量为5%,将未预拉伸和预拉伸量为5%的板材在535℃保温30～35 min固溶,水冷,然后利用电子背散射衍射技术(EBSD)研究了预拉伸处理对板材晶粒尺寸和织构的影响。结果表明:经过5%预拉伸,材料晶粒发生了明显长大现象,晶粒由原来的57μm长大到462μm。材料织构也发生了明显变化,原始板材分布有立方(001)[100]、旋转立方(001)[110]以及黄铜(011)[211]织构,但整体强度分布很低;经过5%预拉伸和固溶处理以后,板材的织构发生了明显变化,在板材中只有立方织构(001)[100],同时强度显著增强,立方织构组分含量为13.2%。     

Mg-Hg-Ga电极材料制备新工艺及电性能

采用包套密封熔炼和压力加工技术将镁合金制成薄板;用扫描电镜结合能谱分析、X射线衍射和电化学测试等方法分析了镁合金阳极材料在海水介质中腐蚀前后的微观结构、表面形貌及表面元素的组成和微区成分,并组装Mg/CuCl单体电池进行了电性能测试,用排水法测试了放电时的析氢速率。结果表明:采用新工艺制备的Mg-Hg-Ga合金,成分均匀、无氧化夹杂、无熔剂夹杂;在3.5%NaCl水溶液中具有很负的电极电位和适度的腐蚀速率;其组成的Mg/CuCl单体电池当放电电流密度为200 mA/cm2时放电,工作电压为1.326 V,析氢速率≤0.53 mL/(min·cm2)。该Mg-Hg-Ga合金负极材料可用于高能量密度的镁合金电池。     

表面氧化对Mg-Hg-Ga合金电化学性能影响

镁合金阳极材料表面处理后在大气中放一段时间,表面极易发生氧化。针对表面氧化对Mg-Hg-Ga合金电化学性能的影响展开研究,首先采用扫描电子显微镜法(SEM)观察了氧化物的表面形貌及分布,通过恒流极化、动电位扫描、交流阻抗等电化学方法,研究了表面氧化对Mg-Hg-Ga合金电化学性能的影响。研究表明:表面氧化后氧化物分布较为均匀致密,合金腐蚀电流密度降低,电极电位升高,这与析氢测试及交流阻抗的结果相吻合。     

基于电池材料的稀土铈对Mg-Hg-Ga合金铸造和退火组织的影响

本文研究了Mg-1.4Hg-1.8Ga的铸态组织和均匀化退火后该组织的变化,并通过微合金化加入了少量的稀土元素Ce,对比了Ce加入后Mg-1.4Hg-1.8Ga的铸态组织和退火组织的变化,结果表明稀土元素Ce对Mg-1.4Hg-1.8Ga合金的两种组织都具有明显的改善作用。     

固化球磨纳米晶粉末制备块体超细晶Mg-3Al-Zn合金(英文)

采用粉末冶金技术制备块体超细晶Mg-3Al-Zn合金。首先采用球磨Mg、Al、Zn混合粉末来制备纳米晶粉末,所得的粉末的平均晶粒尺寸为45nm。随后将球磨好的粉末封入铝包套内,分别在室温和633K温度下,在真空烧结炉内进行真空热压。然后将烧结后的样品在423K下挤压以进行进一步的致密化处理。结果表明:致密后的冷压样品的晶粒尺寸为180nm,而热压坯的晶粒尺寸为600nm,冷压样品的屈服强度达464MPa;超细晶镁合金的强化机制主要是细晶强化,这主要是由于HCP结构的材料晶粒尺寸对材料的影响更为明显。固化后冷压样品的最终密度为(1.777±0.006)g/cm3,而热压样品的最终密度为(1.800±0.006)g/cm3。