整体粉末机械合金化固态合成Mg2Ni

Ｍｇ2 Ｎｉ合金具有相当于ＬａＮｉ5 重量 3倍的贮氢容量 ,而且耐过充电和过放电性能高以及充放电率高等特点 ,所以作为下一代贮氢材料倍受关注。Ｍｇ Ｎｉ系贮氢合金利用它在共晶温度 ( 779Ｋ)以上反应进行活化 ,通过燃烧合成法便可制备Ｍｇ2 Ｎｉ合金。与铸造法相比 ,燃烧合成法可比较精确的控制 2 1组成比 ,但反应在颇大程度上依赖于温度难以确保反应过程的稳定性。因此 ,研究了整体粉末机械合金化方法 (简称整体ＭＡ法 )制取Ｍｇ2 Ｎｉ贮氢合金的效果。整体ＭＡ法与传统的研磨ＭＡ和碾磨ＭＡ不同 ,它不使用磨球和容器进行机械合金化 ,…     

氢化燃烧合成法制造Mg-Ni系贮氢合金

异种金属粉末混合物压粉体在加热时进行固相放热反应瞬时即可生成合金的燃烧合成法,近年来受到了广泛关注。这种方法用于制造贮氢合金,有利于提高合金吸氢能力,具有不需要活化处理和高纯化、合成时间短、耗能量大为减少等优点。镁系贮氢合金(Ｍｇ2Ｎｉ等)还有资源丰富、环保性好、轻质等优点。近年来日本东北大学利用燃烧合成法成功地合成了Ｍｇ1%(质量)Ｎｉ贮氢合金,该合金不必进行活化处理,其吸氢量高达7.2%(质量)。最近发现在氢气氛中加热可直接合成镁镍系合金(Ｍｇ2ＮｉＨ4)的新工艺,即氢化燃烧合成法,贮氢合金性能得到了进一步改善。为…     

Mg_2Ni和Mg_2NiH_4的燃烧合成

Ｍｇ_２Ｎｉ和Ｍｇ_２ＮｉＨ_４的燃烧合成ＭｇＺＮｉ是一个贮氢能力很高的实用型贮氢合金，用传统熔炼法生产时由于Ｍｇ易于挥发以致很难得到符合化学计量成分的合金，所以必须进行多次重熔和成分调整，制造很费时间并且能耗过大，同时还需要进行反复的活化处理。为了开...     

熔体快淬和退火的Mg—Ni—Nd合金的贮氢性能

Ｍｇ2 Ｎｉ具有高达 3 6 % (质量 )的吸氢容量而且氢化动力学也很高。但是传统熔炼 (ＩＭ )法难以生产纯净的Ｍｇ2 Ｎｉ合金 ,通常要求采取 5次以上的重熔并补加镁才能获得规定成分的产品 ,同时还要求进行反复的活化处理。燃烧合成 (ＣＳ)法则克服了熔炼法的弊端 ,使用高纯度粉末原料即可生产高纯度Ｍｇ2 Ｎｉ合金 ,即快速又节能。特别是氢化燃烧合成 (ＨＣＳ)法能够不用活化处理即可直接生产Ｍｇ2 Ｎｉ的完全氢化物Ｍｇ2 ＮｉＨ4 。ＨＣＳ法生产的优点是纯度高、氢化动力学高、贮氢容量高而且不需要任何活化处理。为了进一步确认ＨＣＳ法 ,…     

Ca-Mg-Ni系氢化物的高压合成

镁基合金如Ｍｇ2 Ｎｉ合金是人们所熟知的高吸氢量合金。但是镁基贮氢合金的工作温度一般都很高 (例如Ｍｇ2 ＮｉＨ4 约为 5 0 0Ｋ)并且同氢的反应性也低。因此 ,为了使镁基贮氢合金实现商业化就必须进一步改进其性能。近年来开发了一系列改进技术 ,例如把Ｍｇ2 Ｎｉ相与其他贮氢合金 (如Ｌａｖｅｓ相 )混合改进了显微组织 ,从而使其吸氢温度降低到了 10 0℃以下。还有人开发了具有纳米组织的Ｍｇ Ｎｉ基贮氢合金。利用高压合成法 (如使用压热器型或锻压型设备 )制取了一系列新型镁基氢化物 ,如ＬａＭｇ2 Ｈ7、Ｓｒ2 ＭｇＨ6 、Ｃａ19Ｍｇ2 …     

利用氢化燃烧合成法合成Mg_2FeH_6和Mg_2CoH_5

作为高容量贮氢合金 ,Ｍｇ Ｆｅ系的理论吸氢量 (Ｍｇ2 ＦｅＨ6)为 5 5% (质量 ) ,Ｍｇ Ｃｏ系的理论吸氢量(Ｍｇ2 ＣｏＨ5)为 4 5% (质量 ) ,具有十分惊人的吸氢容量。但是因为Ｍｇ2 Ｆｅ和Ｍｇ2 Ｃｏ并不存在稳定相 ,以致至今仍然未能建立起镁的金属氢化物生产方法。近年来 ,燃烧合成法已成为新材料最受关注的生产工艺之一 ,因为它具有 ( 1)生产过程的能耗低 ;( 2 )可得到高纯产物 ;( 3)生产设备简单 ;( 4 )合成时间极短 ;( 5)可合成亚稳定相 ;( 6)可控制生成物之形状等许多优点。氢化燃烧合成的原理 ,是通过把粒径细小的两种原料粉末用…     

贮氢合金

贮氢合金作为Ｎｉ－Ｈ电池的电极已实用化,最近的将来在氢能的贮藏和运输方面的利用将日益推广。但是最普及的稀土系贮氢合金只有１４％（质量）的贮氢量,这并不适用于车载设施上。当前正致力于贮氢量在３％（质量）和工作温度低于３７３Ｋ的贮氢合金开发。因此,贮氢合金的开发主要集中于轻质镁系和钛系合金方面。新近开发成功的机械合金化ＭＧ－Ｎｉ系合金,在室温下可产生３ｘ１０－４ＭＰａ的氢气平衡压,其贮氢量接近于ＭＨ２的２．１％（质量）左右。如果用Ａｌ等元素置换ＭｇＮｉ合金的Ｍｇ则可进一步增加贮氢量,使室温下的放氢压…     

镁基贮氢合金的开发

纯镁能吸收多达 7 6 % (质量 )的氢 ,但其吸放氢的速度很慢而且放氢温度太高 (约 6 0 0Ｋ ) ,因而无法实用。因此 ,降低放氢温度一直是镁基贮氢合金的开发重点。为了降低镁氢化合物的稳定性 ,与非氢化物形成金属合金化是有效的 ,但从相图来看除Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ以外几乎再无金属能与Ｍｇ形成金属间化合物。因此Ｍｇ Ｎｉ系贮氢合金的开发成了新型镁基贮氢合金的开发重点。经过多年来的研究筛选 ,发现吸氢量很大的轻金属Ｍｇ和Ｃａ同非氢化物形成元素Ｎｉ所构成的 (Ｃａ ,Ｍｇ)Ｎｉ2 合金 ,认为这一合金的发现为进一步开发性能良好的镁基贮氢…     

镁系贮氢合金的节能制造工艺

日本东北大学素材工学研究所研究成功了利用燃烧合成反应制取镁系贮氢合金的一种节省能源型制造法。镁系贮氢合金是贮氢合金之中吸氢能力最好的一种合金,但其传统的熔炼方法因为Ｍｇ易挥发,为了制得高纯度合金就必须进行多次的重熔、调整成分、活化处理等工序。此次开发成功的制取方法,首先将镁粉和镍粉压成圆柱形压块,于2ＭＰａ氢气氛中加热完成燃烧合成反应。这种燃烧合成反应大约以数十秒钟的速度进行,一步即可获得贮氢合金。今后,尚须进一步完善这一制取过程,如防止镁的挥发等制取条件的最佳化。(启　明取自日刊《工业材料》,2000,48(1)…     

微型包覆处理M1（NiCoMnTi）_5合金的电极活化特性

将Ｍ１（ＮｉＣｏＭｎＴｉ）_５合金粉末经表面微型包覆Ｎｉ－Ｐ处理后制备成吸氢电极，研究其活化性能。结果表明，表面包覆Ｎｉ－Ｐ合金的贮氢电极，其放电容量提高，但达到最大循环放电容量的放电次数增加。试验还表明，采用小电流充放电易使贮氢合金电极达到活化状态。     

蓄电池用Zr－Ni系贮氢合金的改良

蓄电池用Ｚｒ－Ｎｉ系贮氢合金的改良采用贮氢合金作负极材料，同时采用镍的氧化物作正极材料，并使用碱性水溶液电解液，便可制作成放电容量高的无公害镍一氢蓄电池。常用的贮氢合金有以ＬａＮｉ。或Ｍ。Ｎｉ。为基的稀土一镍系合金，以Ｔｉ２Ｎｉ或ＴＩＮｉ为基的Ｔｉ－...     

Mg-X(X=Fe,Co)贮氢合金的氢化燃烧合成

有望获得实用化的镁系贮氢合金之中 ,Ｍｇ Ｆｅ系的理论吸氢量为 5 5% (质量 )、Ｍｇ Ｃｏ系的理论贮氢量为 4 5% (质量 )都是非常高的 ,但是目前尚未开发成功一种稳定高效生产方法。为寻求工业可行的生产这种贮氢合金的方法 ,日本东北大学新材料研究所采用差示扫描量热计 (ＤＳＣ)和Ｘ射线衍射装置 (ＸＲＤ)研究了Ｍｇ Ｘ(Ｘ =Ｆｅ ,Ｃｏ)系贮氢合金的氢化燃烧合成。研究用的试样是由金属粉末按Ｍｇ∶Ｆｅ(或Ｃｏ) =2∶1的摩尔 (ｍｏｌ)比秤量后 ,投入丙酮液中用均化混合器进行混合均匀的混合物。于室温下将该试样搅拌 3 6ｋｓ。混合物置…     

汽车和战车中用钛的动向

详细研究了通过机械合金化（ＭＡ）方法制备的Ｍｇ５０Ｎｉ５０－ｘ－ｙＭｘＮｙ（Ｍ，Ｎ＝Ａｌ，Ｃｏ和Ｓｉ）系列非晶态贮氢合金的电化学特性。结果表明，该系列ＭＡ非晶合金的电化学活化容易，电化学容量高，其中Ｍｇ５０Ｎｉ５０合金的最大容量达５００ｍＡ·ｈ／ｇ，约为晶态合金的１０倍；但是它们的化学稳定性较差，容量的循环衰减速率达（１０～６０）ｍＡ·ｈ／ｇ·ｃｙｃｌｅ。通过ＸＲＤ分析，证实Ｍｇ－Ｎｉ基合金的性能衰退是由于其中的Ｍｇ在碱性溶液中被氧化所引起。     

Ti—Ni非晶合金贮氢薄膜制备及电化学性能研究

利用离子束溅射的方法（ＩＢＳ）制备了Ｔｉ－Ｎｉ非晶合金薄膜,采用ＸＲＤ、ＳＥＭ方法研究了薄膜试样充放电前后的结构和形貌变化,采用电化学方法研究了这种材料的电化学贮氢性能,试样Ｔｉ５０Ｎｉ５０最高电化学容量可达４５８ｍＡｈ／ｇ。引用Ｈａｒｒｉｓ模型估算了Ｔｉ－Ｎｉ非晶合金薄膜的理论电化学贮氢容量,并用以分析实验结果。     

NL—Ni—Co—Mn—Al合金吸氢动力学

应用特制双层水恒温反应器和动力学机理函数计算机拟合的方法，在３０３—３４３Ｋ温度范围内研究了ＭＬ—Ｎｉ—Ｃｏ—Ｍｎ—Ａｌ五元系和ＭＬ—Ｎｉ—Ｃｏ—Ｍｎ—Ａｌ—Ｃｕ六元系（ＭＬ为富镧混合稀土金属）在α＋β相区恒温吸氢动力学．研究结果表明，五元系贮氢合金吸氢初期受化学反应控速，后期受氢在合金氢化物中的扩散控速，动力学规律不受氢初压的影响．由于Ｃｕ的加入，六元系贮氢合金吸氢机制初期转变为β相形核长大控速，后期仍为氢在合金氢化物中的扩散控速．     

ML－Ni－Co－Mn一Al合金吸氢动力学

应用特制双层水恒温反应器和动力学机理函数计算机拟合的方法，在３０３—３４３Ｋ温度范围内研究了ＭＬ—Ｎｉ—Ｃｏ—Ｍｎ—Ａｌ五元系和ＭＬ—Ｎｉ—Ｃｏ—Ｍｎ—Ａｌ—Ｃｕ六元系（ＭＬ为富镧混合稀土金属）在α＋β相区恒温吸氢动力学．研究结果表明，五元系贮氢合金吸氢初期受化学反应控速，后期受氢在合金氢化物中的扩散控速，动力学规律不受氢初压的影响．由于Ｃｕ的加入，六元系贮氢合金吸氢机制初期转变为β相形核长大控速，后期仍为氢在合金氢化物中的扩散控速．     

开孔隙对粉末触媒合成金刚石的影响

通过实验设计，对比研究了有、无表面开孔隙的ＮｉＭｎ粉末触媒在六面顶压机上合成金刚石效果的差异。结果表明：ＮｉＭｎ粉末触媒表面存在开孔隙，能提高合成腔体内触媒和石墨的接触面积和单位体积中金刚石的形核率，从而有利于高单产金刚石的合成；而粉末触媒表面的开孔隙存在与否，对合成金刚石的晶形无明显影响。     

无孔隙对粉末触媒合成金刚石的影响

通过实验设计，对比研究了有、无表面开孔隙的Ｎｉ－Ｍｎ粉末触媒在六面顶压机上合成金刚石效果的差异。结果表明：Ｎｉ－Ｍｎ粉末触媒表面存在开孔隙，能提高合成腔体内触媒和石墨的接触面积和单位体积中金刚石的形核率，从而有利于高单产金刚石的合成；而粉末触媒表面的开孔隙存在与否，对合成金刚石的晶形无明显影响。     

含Ni量对机械合金化Mg—Ni系二元贮氢合金结构和电化学？…

采用机械合金化（ＭＡ）方法制备了ＭｇＮｉｘ（ｘ＝０．５,１．０,１．２５,１．５,２．０）二元贮氢合金。并详细研究了含Ｎｉ量对ＭＡＭｇ－Ｎｉ系二元合金结构和电化学性能的影响。结果表明,当ｘ＝０．５时,ＭＡＭｇＮｉ０．５仍为晶态合金。 形成非晶态结构,且放电容量很低;当ｘ＝１．０～２．０时,ＭＡ Ｍｇ－Ｎｉ二元合金可形成非晶相,且非昌Ｍｇ－Ｎｉ二 合金具有较高的室温放电容量。, 时,在非 组成范围内     

贮氢合金的研究和开发

贮氢合金的研究和开发目前用于镍－氢电池的合金，主要是在混合稀土（以Ｌａ和Ｃｅ为代表的稀土金属混合物Ｍｍ）成分中添加Ｎｉ的金属间化合物ＭｍＮｉ５。实际上是用Ｍｎ、ＡＩ、Ｃｏ等置换一部分Ｎｉ调节了混合稀土比例的合金。这类合金是可以用ＡＢ５表示的金属间化合...