贮氢电极合金的开发与应用

用作Ｎｉ／ＭＨ电池负极材料的贮氢合金,主要有稀土－镍系、Ｌａｖｅｓ相系、镁基合金和薄膜材料等。本文简要评述了贮氢电极合金的性能、制备工艺、发展趋势及其在Ｎｉ／ＭＨ电池应用上存在的问题和未来可能的发展方向。     

低钴型稀土基同氢合金的研究

综述并分析了贮氢合金电极材料的研究现状,特别是节钴型贮氢合金的研究现状,设计了几种低钴电极用AB5型贮氢合金,并简要对其电化学性能,P－C－T特性等进行了研究,结果表明,用多元合金化降低钴含量后,贮氢合金具有良好的电化学性能。     

MH/Ni动力电池极板轧机研究与设计

MH/Ni动力电池寿命倍受到人们的关注.在电池的制造过程中,影响其性能的最主要环节就是极板的制造.而极板的轧制过程是强力、低速、大负荷的连续性过程,因此,在轧制机构的设计中强度校核尤为重要.通过运用PRO/E对MH/Ni动力电池极板轧机进行了三维造型设计,并在三维装配体的基础上进行运动仿真和有限元强度分析研究.     

贮氢合金的种类及制取方法

贮氢合金应用领域广泛。本文介绍了金属贮氢合金的主要分类以及贮氢合金设计的基本要求 ,并且对贮氢合金制备方法进行了较为全面的总结陈述。目前已开发研究的贮氢合金主要有四类 ,其中最广泛研究应用的为AB5型稀土合金。贮氢合金的制备方法有很多种 ,如传统的熔炼法、机械合金法、燃烧合成法、旋转熔炼法以及置换扩散法等等     

掺铝改善镧-镁-镍贮氢合金电极的性能

为了提高镧-镁-镍贮氢合金电极的性能,向该合金粉体中掺加少量的铝粉,并用放电等离子烧结技术制备了La0.7Mg0.3Ni2.5-xCo0.5Alx(x=0～0.3)合金,用X射线衍射仪、扫描电镜和电化学测试系统等研究了该合金的组织和相应的性能。结果表明:制备的合金为多相结构,主相均为六方Ce2Ni7型的(La,Mg)2Ni7相和菱方PuNi3型的(La,Mg)Ni3相,另外还有少量的Mg2Ni相或AlCo相和AlLa3相;合金的最大放电容量在x=0时达到最大值359.0 mAh/g,随x值的增大,放电容量逐渐减小,当x=0.3时降低到294.8 mAh/g;合金均具有良好的活化性能(初始活化次数为1～2次);元素铝的加入对合金循环稳定性的作用不明显,但降低了合金的放电平台电压和放氢压力,降低幅度约为2.5%。     

磁场辅助燃烧合成法制备La2Mg17- Ni复合储氢材料

磁场辅助燃烧合成法(MACS)制备的La2 Mg17 - Ni复合材料具有多相结构,强磁场促进添加相Ni在LLa-Mg合金表面形成Mg2NiH4相.其PGT曲线出现两个平台,最大吸氢量为4.162Wt.％,Mg2 NiH4相起到储氢相和催化相的双重作用.Ni能使材料初始放氢温度从625 K降低到520 K.     

电沉积非晶/纳米晶Ni-Mo合金电极结构及其电化学性能

为了充分利用非晶态合金的化学活性和纳米晶较高的比表面积,在碱性溶液中制得Ni81.32Mo18.68和Ni76.84Mo23.16两种合金镀层,X射线衍射表明,两种镀层均由非晶＋纳米晶混合相组成,其非晶态含量（质量分数）分别为37.66%和73.24%。在33℃、7mol/L的NaOH溶液中的电化学性能实验表明,两种合金镀层具有比纳米晶Ni镀层低的析氢过电位。沉积镀层合金随着Mo含量的提高,镀层的析氢性能也相应提高。电解实验表明这两种合金的活性成分与非晶态含量有关,非晶态含量较多的Ni76.84Mo23.16合金的析氢过电位相对较低,交换电流密度高,且电解稳定性相对较好。     

镁基储氢材料的吸放氢性能

镁基储氢合金作为MH-Ni电池负极的候选材料,是一种很有应用前景的储氢材料.总结了纳米晶、催化剂改性等对镁基储氢材料吸放氢性能的影响,介绍了不同镁基储氢复合材料的吸放氢性能以及基于密度泛函理论的第一原理计算方法在镁基储氢材料吸放氢性能方面所做的一些基础理论研究,指出随着量子化学、凝聚态物理等学科以及计算机技术的发展,理论计算方法在研究镁基储氢材料吸放氢性能方面的作用将越来越重要.     

核燃料包壳锆合金表面吸氢开裂行为的研究进展

锆(Zr)及其合金因其在高压/高温水环境中的力学和化学性能、高剂量中子辐射下的结构稳定性和中子透明度,而被广泛用于核燃料包壳材料及其他核反应堆的重要结构材料.福岛核事故后,锆合金的腐蚀和吸氢行为成为耐事故核燃料包壳材料的重点研究方向之一.文中概述了锆合金氢化物的形成,并综述了3个因素对氢在锆合金中固溶度的影响,以及锆合...     

45钢表面激光熔覆Ni/TiC性能研究

通过采用LWS-500型激光焊接机对45号钢进行激光熔覆处理,熔覆材料选用Ni/TiC合金粉末,通过观察熔覆层的显微组织和测量显微硬度.分析了Ni/TiC的配比对熔覆层金相组织结构及显微硬度的影响.结果表明,采用Ni60+ 20％TiC合金粉末进行激光熔覆,得到的熔覆层品质最佳.     

基于遗传算法的Elman神经网络在镍氢电池容量预测中的应用

为了准确地对镍氢电池荷电状态进行预测,在分析影响镍氢电池剩余容量的多种因素的基础上,综合国内外常用的预测镍氢电池的几种方法,采用ELman网络对镍氢电池容量预测建立模型并用遗传算法对其初始权值和阈值进行优化。仿真结果表明：该网络不仅局部泛化能力好,而且收敛速度快。证明该网络对MH—Ni电池剩余容量的预测是有效的。     

Improvement of the fretting damage resistance of Ti-811 alloy by Cu/Ni multilayer films

The Cu/Ni multilayer films were prepared on the titanium alloy surface by ion-assisted magnetron sputtering deposition (IAD) technique. The Cu/Ni multilayer films could significantly improve the resistance of fretting wear and fretting fatigue (FF) of Ti-811 alloy at room temperature. The FF resistance of the titanium alloy substrate did not increase monotonically with increase in the modulation period thickness of the Cu/Ni multilayer films. The Cu/Ni multilayer films with modulation period thickness of 200 nm had the highest FF resistance among the prepared Cu/Ni multilayer films for its comprehensive properties with high toughness, high strength and good lubricating action.     

铜基材料上激光熔覆镍基合金的结合强度

用高功率密度激光在铜基材料表面涂敷一层具有优异性能的镍基合金层。其间的结合强度是评价熔覆层质量的关键指标之一。试验结果表明,只要激光熔覆工艺合适,那么镍基合金激光熔覆层与铜基材料间就会形成冶金结合,此结合强度高于熔覆层的抗拉强度,其值大于90MN/m².     

高耐磨Fe-Ni-RE自熔合金粉末涂层的特性研究

对自行研制的Fe-Ni—RE高耐磨自熔合金涂层的化学成分、物理性能、组织和硬度等进行了研究,并与Ni60合金进行了对比,Fe-Ni—RE中铁含量虽高,但主要性能与Ni60相当,且节约了大量的镍和钴贵重元素,降低了合金原材料和生产的成本。实际应用表明：Fe-Ni—RE合金具有熔焊性能好、耐磨耐蚀性能优良、成本低等特点。     

聚焦光束堆焊生成陶瓷颗粒增强的复合材料表层

研究了在碳钢表面光束堆焊生成陶瓷颗粒增强复合材料表层的可行性，考察了陶瓷颗粒物理性能及其加入量等对复合材料表层质量的影响规律。试验结果表明：陶瓷颗粒的密度及其与基体NiCrBSi合金间的润湿性对复合材料表层的成形有重要影响，与普通TiC及WC相比，由于WC/Ni及NiCrBSi合金的润湿性好，因此更适合用作以镍基合金为基的复合材料表层的颗粒增强相，在复合材料表层成形良好的前提下，增加陶瓷颗粒的加入量有利于复合材料表层宏观硬度的提高。     

混合稀土CeLa对WC-Ni硬质合金性能和显微结构的影响

通过添加适量的混合稀土元素 ,可以提高WC Ni合金性能 ,从而有可能获得与WC Co合金性能相当或接近的Ni代Co合金。     

机械合金化法制备Fe—Ni系列非晶合金

用机械合金化法制备了Fe-Ni系列非晶合金,用X射线衍射仪对不同机械合金化处理的Fe-Ni系列混合粉末进行了分析。结果表明：在Fe-Ni合金中加入P,B可促进真产生非晶,原子分数分别为Fe40Ni40P20,Fe40Ni40P14B6的混合粉末在高强度机械合金化条件下可获得非晶。     

Analytical transmission electron microscopy and electron diffraction for characterization of multiphase Ni-P-Ti surface layer on Ti-6Al-4V alloy

The microstructure, chemical and phase composition of the hard Ni‐P‐Ti layer formed on the Ti‐6Al‐4V alloy after duplex surface treatment were investigated by light microscopy, X‐ray diffraction, scanning electron microscopy and analytical/high‐resolution transmission electron microscopy. These investigations showed that the improved mechanical and tribological properties of the surface‐treated alloy were related to the presence of a multilayered microstructure containing several phases from the Ni‐Ti‐P‐Al system.     

镍氢电池组的荷电状态估计方法研究

采用联邦城市行驶工况(FUDS)对电池组进行充放电试验,建立了单变量的镍氢电池组的状态空间模型。将电池荷电状态(State of charge, SOC)作为系统的状态,基于卡尔曼滤波进行SOC的估计,估计结果的最大相对误差为2.15%。该方法适合于电池工作为动态的混合动力汽车,也同样适用于那些电池状态变化不剧烈的场合,并且具有较小的计算量。     

Effects of Strain-Induced Martensitic Transformation on the Solid Particle Erosion Behavior of Fe–Cr–C–Ni/Mn Austenitic Alloys

The effects of Ni and Mn concentrations and also the impact velocity on the solid particle erosion behavior of Fe?C12Cr?C0.4C?CxNi/Mn (x?=?5 and 10) alloys were investigated with respect to strain-induced martensitic transformation. The critical strain energy (CSE), which is defined as the energy required to initiate the martensitic transformation increased with increasing Ni and Mn concentrations. As the impact velocity decreased, the solid particle erosion resistance of the low CSE alloy improved compared to that of the high CSE alloy under the given ranges of impingement angles and impact velocities. This result was most likely due to an increase in the volume fraction of martensite that formed during the solid particle erosion test in the low CSE alloy when the impact velocity was decreased.