成份调整对V-Ti-Cr-Fe合金吸放氢性能的影响

分别调整Ti／Cr比及V含量，对V-Ti-Cr-Fe系四元合金的室温吸放氢性能进行了研究。结果表明：随V30Ti31＋xCr29-xFe10合金中Ti／Cr增大，合金吸氢量增大，放氢平台压降低，Ti／Cr〉1．2时放氢量减小，298K最大吸氢量3．66％（质量），最大放氢量2．0％（质量）；随Vx（TiCrFe）100-x（Ti-Cr-Fe=7：5：2）中V含量增大，合金吸氢量增大，放氢量增大，放氢平台压降低，V含量20％（原子）的合金中出现Laves相，298K最大吸氢量3．73％（质量），最大放氢量2．08％（质量）。     

Ni对V55Ti20．5Cr18．1Fe6．4合金吸放氢性能的影响

研究了用Ni元素取代一定量V对V55Ti20．5Cr18．1Fe6．4合金结构与性能的影响。结果表明，随Ni含量的增加，合金有效吸氢量先增大后减小，放氢压力增大，合金吸氢动力学性能也是先有所改善，而后又变差。添加0．1at％Ni有利于改善基体合金V55Ti20．5Cr18．1Fe6．4的吸放氢性能。用Ni元素取代V引起的晶胞体积的变化、放氢平台压力的升高以及杂质相的出现，是影响合金有效吸氢量和吸氢动力学性能的主要因素。     

由FeV80合金制备的V28Ti32Cr28Mn6Fe6合金的组织结构及吸放氢特性

通过XRD、SEM/EDS及PCT测试研究了由FeV80合金制备的V28Ti32Cr28Mn6Fe6合金的组织结构及吸放氢特性。该合金由bcc相和C14Laves第二相构成。由于合金中氧含量(0.83%,质量分数)较高,因而吸放氢容量较低,动力学性能较差。通过添加一定量的稀土元素La(1%～10%,质量分数),可显著降低合金中的氧含量,从而提高其动力学性能和吸放氢容量。当La的添加量达到4.0%时,合金具有最佳的吸放氢性能,吸氢量达到3.62%,放氢量达到2.13%;合金氢化物的生成焓为(-40.0±1)kJ/mol·H2。     

Ni添加对Mg17Al12合金吸放氢性能的影响

通过PCT测试及XRD分析研究了添加10%(质量分数,下同)Ni并球磨对Mg17Al12合金吸放氢性能及结构的影响.10%Ni的添加改善了Mg17Al12合金的吸放氢性能.合金在423 K下即可快速吸氢,在523 K下表现最优的吸放氢性能并具有优异的动力学性能,在15 min内吸氢量可以达到2.93%(质量分数,下同),饱和吸氢量达到4.20%.合金在523 K下放氢平台压达到0.3 MPa,放氢量为3.45%.合金氢化物的生成焓和生成熵分别为-68.37 kJ·mol-1H2、-121.42 J.(mol-1·K-1).在Mg17Al12合金添加10%Ni球磨1 h后,主相仍然为Mg17Al12相并有少量的Al-Ni金属间化合物相,吸氢饱和后合金的相组成为MgH2、Al以及Al-Ni金属间化合物,放氢后主相为Mg17Al12相,表明Mg17Al12相在吸放氢过程中的相变是可逆的.     

V-Ti-Cr-Fe合金的储氢性能研究

研究了V（30％）-Ti（15％～55％）-Cr（7％～43％）-Fe（2％～18％）（原子分数，下同）四元合金的储氢性能。结果表明：V-Ti-Cr-Fe四元合金的吸氢量与有效吸氢量主要由Ti／（Cr＋Fe）比决定，当Ti／（Cr＋Fe）=1时，合金具有最好的吸放氢性能。随着Ti／（Cr＋Fe）比升高，合金的晶格常数增大，氢化物的生成焓增大，放氢平台压力降低。在298K时，V30Ti35Cr25Fe10合金的吸氢量达到3．6％（质量分数，下同），有效吸氢量达到2．0％。     

Mn含量对(V60Ti22.4Cr5.6Fe12)100-xMnx(0≤x≤3)合金吸放氢性能的影响

系统研究了采用FeV80中间合金制备的低成本(V60Ti22.4Cr5.6Fe12)100-x Mnx(0≤x≤3)合金的吸放氢性能及微观组织结构。XRD及PCT测试结果表明,随着Mn含量的增加,合金的晶格常数减小,放氢平台压先升高后降低;吸氢量随Mn含量的增加不断降低,而Mn含量的增加对放氢量没有显著影响。当Mn含量为2.5 at%时,合金室温下的放氢平台压达到最大值0.14 MPa,吸氢量为3.64%(质量分数,下同),放氢量为2.00%。SEM及EDS分析表明,不同Mn含量的合金均由bcc主相、富钛二相及稀土氧化物相组成,且Mn主要存在于合金的bcc主相中,而在富钛二相中分布相对较少。     

Ti／Cr比对xTi-18Mn-（50-x）Cr-32V合金吸／放氢性能的影响

研究了xTi-18Mn-（50-x）Cr-32V（z=36，34，32，30，28）合金的吸／放氢性能。结果表明：随Ti／Cr比值的减小，合金的晶格常数和晶胞体积减小，这虽然导致合金的最大吸氢量降低，但是合金的有效放氢量增大，且合金PCT曲线的滞后系数降低。合金（110）面法线方向上晶粒尺度的大小是影响合金放氢平台斜率系数的因素之一。对于32Ti．18Mn．18Cr．32V合金，在273K吸氢、353K放氢的条件下，有效放氢量达到1．72％（质量分数），具有实用价值。     

Ti/Cr比对xTi-18Mn-(50–x)Cr-32V合金吸/放氢性能的影响

研究了xTi-18Mn-(50–x)Cr-32V(x=36,34,32,30,28)合金的吸/放氢性能。结果表明:随Ti/Cr比值的减小,合金的晶格常数和晶胞体积减小,这虽然导致合金的最大吸氢量降低,但是合金的有效放氢量增大,且合金PCT曲线的滞后系数降低。合金(110)面法线方向上晶粒尺度的大小是影响合金放氢平台斜率系数的因素之一。对于32Ti-18Mn-18Cr-32V合金,在273K吸氢、353K放氢的条件下,有效放氢量达到1.72%(质量分数),具有实用价值。     

V55Ti20.5Cr18.1Fe6.4合金的吸放氢循环性能研究

对V55Ti20.5Cr18.1Fe6.4（原子分数，下同）贮氢合金进行了155次吸放氢循环性能实验研究。结果表明：随循环次数的增加，合金吸放氢量减小，放氢量的衰减呈减缓趋势，放氢平台区缩短，平台压力增大，合金表面有影响吸放氢性能的化合物生成，合金结构呈bcc与fcc的双相结构，合金颗粒由于微裂纹的不断累积而逐渐粉化。     

Mo含量对(VFe)48Ti26Cr26-xMox(0≤x≤5)合金吸放氢性能的影响

系统研究了(VFe)48Ti26Cr26-xMox(0≤x≤5)合金吸放氢性能及微观组织结构.XRD及PCT测试结果表明,随着Mo含量增加,合金的晶格常数增大,放氢平台压升高,吸放氢量在Mo含量0≤x≤2范围内不出现显著变化,且有效放氢量(质量分数)均能保持在2％以上.当Mo含量为1 at％时,合金吸放氢量均达到最大值,吸氢量为3.59％,放氢量为2.08％,室温下的放氢平台压为0.337 MPa.SEM与EDS分析表明,不同Mo含量的合金均由bcc主相、Laves相及稀土氧化物相组成,且Mo主要存在于合金的bcc主相中,而在Laves相中分布相对较少.     

钯钇合金研究

研究了钯中含有0.62wt%—6.96wt%钇的5种成分PdY合金箔的制备工艺、加工性能及氕渗透性,并就钌的加入对PdY合金性能的影响进行了探索。测定了两种合金系箔材的X线衍射谱。结果表明,随着Y含量的增加,PdY合金的硬度、强度及塑性值均提高,氕的渗透率也明显增加。钌加入合金后,进一步使PdY合金的力学和加工性能得到提高。     

氢气渗透Nb基合金的设计及特性表征

在Nb40Ti30Ni30合金的初生相(Nb,Ti)和共晶相连线上制作Nb-Ti-Ni合金.研究表明,上述直线上的合金由初生相和共晶相构成,氢渗透度Ф随Nb浓度和初生相(Nb,Ti)体积分数的增大而升高,氢渗透合金的Nb浓度扩展至68 mol%.Nb68Ti17Ni15合金由74%(体积分数)的初生相(Nb,Ti)和26%(体积分数)的共晶相{(Nb,Ti)+TiNi}组成,氢渗透度最大Ф673K达到4.91×10-8mol H2m-1s-1Pa-0.5,是Nb40Ti30Ni30合金的氢渗透度Ф673K的2.5倍,纯钯金的氢渗透度Ф573K的3.5倍.     

TiFe_xCr_yMn_z系贮氢合金研究

研究了TiFe_xCr_yMn_z系合金在1.5MPa氢压下活化吸氢的贮氢特性,并对Cr,Mn改善活化性能的原因进行了讨论。结果表明,加入Cr,Mn后形成的第二相具有较高的活性,可作为吸氢择优途径,TiFe_xCr_yMn_z系合金是有希望的低压贮氢合金系列。     

铝合金和镁合金除氢方法及进展

由于铝合金及镁合金熔体熔炼过程中的大量吸氢而会严重影响合金的组织和性能,因此去除铝合金及镁合金熔体中的氢是一个非常重要的问题.本文详细总结了铝合金以及镁合金中氢的去除方法,最后指出了未来铝合金及镁合金中除氢方法的发展方向.     

La1＋xMg2-xNi9（x=0，0．5，1．0，1．5）合金的储氢性能及电化学性能研究

利用高频熔炼方法制备了La1＋xMg2-xNi9（x=0，0．5，1．0，1．5）系列合金，并对其进行了XRD分析和储氢容量及电化学性能测定。结果表明：随着La含量增大，合金中LaNi5和（La，Mg）Ni3相转变为LaNi3相，且Mg2Ni相出现，晶胞体积也增大，合金的储氢容量和电化学性能提高；当x=1．5时，Mg2Ni相消失，合金的储氢性能有所下降。当x=1．0时，即La2MgNi9合金具有较好的储氢容量及电化学容量。     

FeTi_(1.3)(Mm)_y合金的贮氢性能及其吸放氢机理研究

系统研究了FeTi1．3（Mm）y（y=0,0．013,0．026,0．039,0．052）合金的贮氢性能,研究结果表明,在FeTi1．3合金中添加少量的富Ce混合稀土Mm可以显著改善合金的活化性能,使未经任何活化处理的合金在室温下经较短孕育期就能吸放氢.这主要是因为,在合金中分别以β-Ti和颗粒夹杂形式存在的过量的Ti和少量的Mm在氢化过程中首先与氢反应,伴随着的晶格膨胀导致合金中出现大量的显微裂纹,从而使合金的活化性能明显改善,FeTi1.3（Mm）y合金还具有较高的贮氢量,FeTi1.3（Mm）0．052合金在333K时的放氢量为177．8mL／g．     

Nb—Ti—Ni合金的显微组织与氢渗透性能

研究了Nb50Ti25Ni25及Nb40Ti30Ni30合金的显微组织及氢渗透性能,并与贵金属Pd、Pd-Ag合金及纯Nb的氢渗透性能进行了比较.两种合金的显微组织均由先析出的bcc-Nb(Ti,Ni)固溶体和bcc-Nb(Ti,Ni) B2-TiNi共晶组成.随Ni、Ti合金元素含量增加,合金中共晶相的含量增加.氢渗透温度为673 K时,两种合金的氢渗透系数分别为1.71×10-8和1.03×10-8mol·in-1·s-1·Pa-0.5,接近Pd的氢渗透系数,略低于Pd-Ag合金的氢渗透系数.共晶相的比例增加有利于提高合金的抗氢脆性能,增加先析出相的比例可提高合金的氢渗透系数.适当调整合金元素含量可获得综合性能良好的氢渗透合金.     

储氢镁合金的研制

主要介绍了镁基储氢合金的特性及其应用。并着重介绍了冶金法制备Mg-Ni储氢合金。通过加入催化剂镍、钝化剂锌来改变合金的充放氢的动力学性能和抗腐蚀性能，研制了三种放氢速度的合金。还介绍了机械合金法制备镁基储氢合金，指出了该法目前存在的问题。     

氢渗透合金膜的研究现状及发展趋势

氢渗透合金膜是一种重要的氢气提纯材料。本文简要介绍了目前存在的几种氢渗透合金膜的研究进展和各自的优缺点,重点讨论了氢渗透合金膜的工作原理、氢渗透性能和制备方法;详细分析了影响氢渗透性能的关键因素,包括氢渗透系数、氢扩散系数、氢溶解系数和氢脆性,提出了通过改善氢渗透合金膜的微观结构以提高膜材料的抗氢脆性、提高氢渗透系数和扩散系数的方法,最后对合金膜的发展趋势进行了探讨。