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。     

高温原位XAFS研究NiB纳米非晶态合金催化剂的结构

原位XAFS方法研究NiB纳米非晶态合金在78K至573K温度范围的结构特点。结果表明：在78K时,NiB样品的第一配位峰的位置和强度分别为2．06A、396.4,其强度只有Ni箔第一配位峰强度的25％左右;300K时,第一配位峰的位置和强度分别2．08A、255．9;573K时,第一配位峰的位置和强度分别为1．87A、155．4。温度从78K升至300K,第一配位峰的位置变化不大,但峰强度降低35％左右;温度继续升至573K时,冷的位置较78K的向小的方向移动0．20A,并且强度降低了60％。这表明随着测量温度的升高,NiB纳米非晶态合金中Ni原子周围的热无序度显增加。     

XAFS方法研究纳米非晶态NiB和NiP合金的结构

不同退火温度处理后的纳米非晶态NiB和NiP合金催化剂XAFS和XRD的结果表明,在300℃温度退火后,纳米非晶态NiB合金晶化生成纳米晶Ni和晶态Ni3B中间态;纳米非晶态NiP合金直接晶化生成稳定的晶态Ni和Ni3P。在500℃温度退火后,NiB和NiP样品都晶化为金属Ni,但NiB样品中的Ni原子周围的局域结构与金属Ni箔的几乎相同,而NiP样品由于Ni原于受到元素P的影响,生成的晶态Ni的结构有较大的畸变,结构与金属Ni相差很大。     

Ni—Ce—B超细非晶态合金结构的XAFS研究

采用XAPS和XRD研究Ni-Ce-B超细非晶态合金在退火过程中的结构变化。实验结果表明,在573K的返火温度下,样品仍然保持非晶态结构,仅有少量晶态Ni3B生成;在673K退火温度下、Ni-Ce-B样品晶化生成晶态Ni3B和纳米晶Ni;在773K和更高的温度退火处理后,还有一部分Ni3B并未分解,少量的Ce掺杂使得样品晶化生成的Ni晶格有较大畸变。说明0．3％的Ce对提高Ni-Ce-B样品的稳定性有显作用。     

同步辐射EXAFS研究FeCl3溶液中Fe离子的区域结构

EXAFS研究FeCl3溶液中Fe^3 的区域环境结构随溶液浓度的变化，Fe^3 的径向结构函数表明，随着FeCl3溶液的浓度降低，第一配位峰的距离逐渐缩短。当溶液浓度从3.0mol/L降到0.2mol/L时，配位距离减小0.014nm，但振幅峰强度以0.8mol/L浓度为最小，其强度比浓的或稀的FeCl3浓度的低约30％。结构参数拟合结果表明，0.2mol/L FeCl3稀溶液中Fe^3 的近邻配位为6个H2O的O原子形成八面体配位；3.0mol/L FeCl3溶液中Fe^3 的近邻配位为2个Cl^-和4个H2O中的O原子。0.8mol/L FeCl3溶液中Fe^3 的近邻配位有1个Cl^-和5个O原子。其结构无序相对较大，是Cl^-与O组成的扭曲八面体配位。     

机械合金化Cu-Sn二元形状记忆非晶态合金的XAFS研究

利用X射线吸收精细结构(XAFS)方法研究了机械合金化(Mechanical alloying，MA)方法制备的Cu-Sn二元金属合金在球磨过程中的结构变化。研究结果定量地表明，随着球磨时间的增加，Cu-Cu的键长逐渐变大，Cu第一近邻Cu-Cu配位数减小；Cu-Sn配位数逐渐增大，Cu与Sn的合金化程度和均匀性也随之增加。球磨4h后，Cu-Cu的配位数由Cu粉的12降低为7．4，键长由2．55A增加到2．63A；球磨12h后，Cu-Cu的配位数降低到6．4，Cu-Sn的配位数由O变到5．1，键长约为2．8A左右；球磨72h的结果与球磨12h的结果相近，说明Cu与Sn的互扩散过程基本达到平衡，形成组成近似于Cu6Sn5的非晶合金。     

分子束外延生长ZnO薄膜的XAFS研究

利用同步辐射广延X射线吸收精细结构(EXAFS)，研究在不同条件下分子束外延制备的ZnO薄膜，如分别在蓝宝石(0001)、Si(100)衬底上，生长温度为200℃或300℃下得到样品的局域结构。发现这些ZnO薄膜的EXAFS函数(k^2x(k))谱形状相似，说明各个样品都具有较为相近的基本局域结构。对生长温度为200℃的ZnO／Al2O3(0001)和ZnO／Si(100)样品，其Zn-O第一配位峰的无序度仃。分别为0．0054A^2和0．0080A^2,当生长温度从200℃提高到300℃时，ZnO／Al2O3(0001)样品的Zn-O第一配位峰的无序度仃。降为0．0039A^2。结果表明衬底与ZnO的晶格失配度和生长温度对ZnO薄膜的配位数、Zn-O键长影响不大，但较小的晶格失配度和较高的生长温度下得到的ZnO薄膜局域有序性较高；且样品的局域结构越有序，相应的配位峰幅度也越高。     

高温原位XAFS研究熔态Sb的局域结构

利用高温原位XAFS技术研究了半金属Sb在固态和熔态时的局域结构特点。结果表明在893K高温时固态Sb的局域结构与常温(298K)时晶态Sb的相似，但其热无序度较大。随着温度再升高20K到熔化后的913K时，熔态Sb的主配位峰形状有较大变化，其强度仅为熔化前的70％左右。这一结果表明熔化导致Sb的结构无序显著增加，我们认为这是熔态Sb中Sb原子的第一近邻配位的大部分共价键断裂造成的。模型无关的Reverse Monte Carlo方法拟合计算结果也表明熔化引起Sb样品的第一近邻配位数由固态的6增加到熔态的9。当温度升高至1058K时，Sb样品的Sb原子的径向结构函数曲线的形状与913K的Sb样品的相似，说明在熔化后的100至200K的温度范围，熔态Sb中Sb原子的局域结构差别不大。     

超细Ni—B非晶态合金的退火晶化及其催化性能

本采用XAFS、XRD、DTA三种方法研究化学还原法制备的NiB超细非晶态合金在退火过程中的结构变化及结构与催化性能的关系。XRD和XAFS结果表明,NiB超细非晶态合金的退火晶化过程分两步进行,在325℃的退火温度下,NiB超细非晶态合金晶化生成纳米晶Ni和NiB亚稳物相;在380℃或更高的退火温度下,绝大部分Ni3B进一步晶化分解生成金属Ni物相,其产物中Ni的局域环境结构与金属Ni箔的基本一致。我们发现纳米晶Ni比超细Ni-B非晶态合金或晶态金属Ni粉末有更好的苯加氢催化活性。     

新形势下全球稀土供需结构的变化及我国稀土开发模式的探讨

介绍了全球稀土资源储量及分布,通过对稀土供需关系以及稀土供需结构平衡的分析,指出了当前我国稀土开采冶炼行业存在无序竞争,环境负荷严重,而其他国家也在积极开发稀土矿。随着新兴产业的发展,稀土永磁材料、荧光粉等需求结构也有了相应变化,这些都对稀土的供需结构产生一定的影响,未来稀土供需格局有望多元化。最后,展望了未来我国稀土的开发模式:以本国需求为主,向着集约化、环境友好可持续化、高端应用化、产业智能化发展。