元素Ti对贮氢合金ZrMn0．7V0．2CO0．1Ni1．2相结构和电化学性能的影响

研究了元素Ti对贮氢电极合金ZrMn0.7V0.2Co0.1Ni1.2的相结构、相组成以及电化学性能的影响。结果表明，对于合金Zr1-xTix(Mn0.7V0.2Co0.1Ni1.2)，其母体合金的主相为C15型Laves相，并含有少量的非Laves相Zr7M10；但随着掺Ti量的增加，合金中出现C14型Laves相，而且其含量逐渐增加；在x=0．1～0．2时，合金中还出现少量的TiNi相，而在x=0．4～0．5时，非Laves相Zr7M10和TiNi相全部消失，说明元素Ti大量的掺杂抑制了第二相的产生：而且随着Ti含量的增加，合金中的C15型和C14型Laves相的晶格常数逐渐减小。电化学测试结果发现，当含Ti量x=0．2时，合金有最大放电容量Cmax为354mAh／g，在放电电流为300mAh／g条件下，高倍率放电性能比母体合金提高了15％。     

Zr替代Ti对Ti19．5V40Mn16．2Cr9．8Ni14．5合金的影响结构及储氢性能

为改善Ti—V基固溶体型储氢合金的电化学性能，使用少量的Zr部分取代Ti19.5V40Mn16.2Cr9.8Ni14.5合金中的Ti，并采用XRD，SEM以及PCT等测试手段研究替代前后合金微观结构和储氢性能的变化情况。通过XRD和SEM分析表明，（Ti1-xZrx）19.5V40Mn16.2Cr9.8Ni14.5（x=0，0．1，0．15，0．2，0．25，0．3）合金均是由Ti-V基BCC相和C14 Laves相组成。但Zr的部分替代明显增加了C14 Laves相的含量，并使Ti-V基BCC相在减少的同时由树枝状变成了被C14 Laves相包围的岛状。PCT曲线显示：随着Zr替代量的增加。合金的吸放氢平台不断下降，而合金的吸放氢量先有所增加后又逐渐减小。这说明适量提高C14 Laves相的含量对增加Ti—V基固溶体型储氢合金的吸放氢能力有一定的促进作用。     

Ti/Zr对一种贮氢合金容量与相结构的影响

研究了2种不同Ti/Zr比例的Ti/Zr-V-Mn-Ni-Cr系多元AB2型贮氢电极合金A(Ti0.7Zr0.3V0.2Mn0.4Ni0.9Cr0.5)和B(Ti0.5Zr0.5V0.2Mn0.4Ni0.9Cr0.5)的电化学放电容量与合金相结构关系.2种合金的电化学循环稳定性都很好,但是合金A的放电容量明显高于合金B.2种合金均由C14 Laves相和TiNi相构成,A的主要组成相是TiNi,而B的主要组成相是C14 Laves.合金的贮氢量主要取决于TiNi相的含量,由于TiNi相的贮氢容量较低,所以该合金的贮氢容量也很低,并且由于合金B中TiNi相的含量低于合金A,所以B的放电容量也低于A.     

Zr替代Ti对Ti19.5V40Mn16.2Cr9.8Ni14.5合金的影响Ⅰ:结构及储氢性能

为改善Ti-V基固溶体型储氢合金的电化学性能,使用少量的Zr部分取代Ti19.5V40Mn16.2Cr9.8Ni14.5合金中的Ti,并采用XRD,SEM以及PCT等测试手段研究替代前后合金微观结构和储氢性能的变化情况.通过XRD和SEM分析表明,(Ti1-xZrx)19.5V40Mn16.2Cr9.8Ni14.5(x=0,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3)合金均是由Ti-V基BCC相和C14 Laves相组成.但Zr的部分替代明显增加了C14Laves相的含量,并使Ti-V基BCC相在减少的同时由树枝状变成了被C14Laves相包围的岛状.PCT曲线显示:随着Zr替代量的增加.合金的吸放氢平台不断下降,而合金的吸放氢量先有所增加后又逐渐减小.这说明适量提高C14 Laves相的含量对增加Ti-V基固溶体型储氢合金的吸放氢能力有一定的促进作用.     

过渡元素掺杂NiTi合金的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法系统的计算了3d、4d和5d过渡元素掺杂的Ni Ti合金晶格参数、形成能、弹性常数和电荷密度,探讨了合金元素的占位倾向以及对马氏体相变温度的影响。计算结果表明,V、Cr、Mn、Fe、Co、Pd、Cu各族元素倾向于占据Ni位;Sc、Y、Zr、Hf倾向于占据Ti位。V、Cr、Mn、Fe、Co各族元素和Pd、Pt取代Ni,V、Cr、Mn、Fe各族取代Ti能够不同程度的降低NiTi合金的相变温度M_s;Hf、Zr、Au、Ag取代Ni以及Sc、Y、Hf、Zr取代Ti为能够升高NiTi合金的相变温度M_s;Cu取代Ni则基本不改变NiTi合金的相变温度M_s。这些结果与实验结果一致,进而从微观角度解释了合金元素对相变温度的影响规律。     

锆合金第二相研究述评(Ⅰ):Zircaloys合金

回顾了国内外近几十年来关于Zircaloys合金中第二相粒子本征特征(晶体结构、成分、形状、亚结构等)的相关研究工作。Zircaloys合金中的Zr-Fe-Ni粒子只有一种,即C16(BCT,Al2Cu)型Zr2(Fe,Ni)Zintl相。而Zr-Fe-Cr粒子主要有两种:一种是C14(HCP,MgZn2)型Zr(Fe,Cr)2Laves相,另一种是C15(FCC,MgCu2)型Zr(Fe,Cr)2Laves相,这些Laves相内部均可见层错结构。归纳总结出形成温度决定论、n(Fe)/n(Cr)决定论、价电子/原子比决定论3种理论,用于解释Zr(Fe,Cr)2粒子形成稳定结构的原因。常规加工工艺下,在Zircaloys合金成分范围内,Sn完全固溶于α-Zr基体,不会参与形成析出相,Fe、Cr、Ni一般也不会单独与Zr形成Zr-Fe、Zr-Cr、Zr-Ni粒子。     

真空熔炼铸态AB2型储氢合金的组织结构

设计了3种成分AB2型合金,(Zr1-xTix)(Ni,V,Mn,Co,Sny)2,采用真空中频感应炉熔炼,氲气保护下慢冷制备铸态合金,采用XRD、SEM、TEM方法研究它们的组织结构.结果表明,AB2型合金是以立方结构的Laves相C15为主相,有少量六方结构的Laves相C14和非Laves相,其中Z1的非Laves相是Zr9 Ni11,Z2的非Laves相是Zr(Ni,Mn)Sno.35,Z3的非Laves相是Zr7Ni10.     

Ti0.9Zr0.2Mn（1.8—x）MxV0.2（M=Ni,Cr;x=0,0.2）合金的贮氢性能

研究了Ti0.9Zr0.2Mn(1.8-x)MxV0.2(M=Ni,Cr;x=0,0.2)合金的晶体结构与贮氢性能。结果表明,Ti0.9Zr0.2Mn1.6Ni0.2V0.2和Ti0.9Zr0.2Mn1.6Cr0.2V0.2的贮氢量达到240mL/g。合金的主相均为C14 Laves相,镍,铬的取代使点阵常数和晶胞体积增大,P－C－T曲线的滞后降低,压力平台的倾斜度增加。     

球磨制备Ti_(0.8)Zr_(0.2)V_(2.7)Mn_(0.5)Cr_(0.7)Ni_(1.75)-15wt%A_2B_7复合储氢材料及其电化学性能研究

采用球磨和表面改性方法制备了复合储氢材料Ti0.8Zr0.2V2.7Mn0.5Cr0.7Ni1.75-15wt%La1.5Mg0.5Ni6.7Al0.3。研究和分析表明,钒基Ti0.8Zr0.2V2.7Mn0.5Cr0.7Ni1.7铸态合金由bcc结构固溶体相和六方晶系C14型Laves相构成三维网状组织,球磨改性后钒基合金与La1.5Mg0.5Ni6.7Al0.3之间并未发生合金化反应。电化学性能研究表明,经球磨改性后复合材料Ti0.8Zr0.2V2.7Mn0.5Cr0.7Ni1.75-15wt%La1.5Mg0.5Ni6.7Al0.3能明显增加合金的电极放电容量。铸态钒基合金和球磨复合材料均具有良好的电化学循环稳定性,其中球磨1h后电极最大放电容量为300.1mA/g,经100次循环后的电化学容量保持率为97.2%,球磨5h后试样的循环稳定性高达99%。     

球磨制备Ti0.8Zr0.2V2．7Mn0.5Cr0．7Ni1．75—15wt％A2B7复合储氢材料及其电化学性能研究

采用球磨和表面改性方法制备了复合储氢材料球磨制备Ti0.8Zr0.2V2．7Mn0.5Cr0．7Ni1．75-15wt％La1.5Mg0.5Ni6.7Al0.3.研究和分析表明,钒基Ti0.8Zr0.2V2.7Mn0.5Cr0.7Ni1.7铸态合金由bcc结构同溶体相和六方晶系C14型Laves相构成三维网状组织,球磨改性后钒基合金与La1.5Mg0.55Ni0.7Al0.3之间并未发生合金化反应。电化学性能研究表明,经球磨改性后复合材料球磨制备Ti0.8Zr0.2V2．7Mn0.5Cr0．7Ni1．75-15wt％La1.5Mg0.5Ni6.3Al0.3能明显增加合金的电极放电容量。铸态钒基合金和球磨复合材料均具有良好的电化学循环稳定性,其中球磨1h后电极最大放电容量为300．1mA／g,经100次循环后的电化学容量保持率为97．2％,球磨5h后试样的循环稳定性高达99％。     

CRYSTAL STRUCTURE AND ELECTROCHEMICAL PROPERTIESOF Zr(Mn1-xNix)2(0.40≤x≤0.75) HYDROGEN STORAGE ALLOYS

1. IntroductionAmong the binary alloys ZrMZ (M=V,Cr,Mn,Fe,Co,Mn etc.), ZrVZ and ZrCrZ all?Xscan absorb a large quantity of hydrogen to form hydride as ZrVZH6 and ZrCr,H..,[1].The effects of V or Cr atom sites substituted by nickel atom on the crystal structure andelectrochemical properties of the binary ZrVZ or ZrCrZ alloys were investigated extensivelydue to the higher hydrogen storage in binary alloys[Z13]. Many high-performance ABZ typeLaves phase electrode alloys based on Zr…     

Ti对Zr—Mn—V—Ni系合金的微结构和电化学性能的影响

Ｚｒ－Ｍｎ－Ｖ－Ｎｉ合金中Ｚｒ－Ｎｉ金属间化合物与Ｌａｖｅｓ相共存,Ｚｒ０．５Ｔｉ０．５Ｍｎ０．２Ｖ０．６Ｎｉ１．２合金内形成了含Ｔｉ的ｂｃｃ相,选区电子衍射和ＥＤＳ能谱分析结果表明,ｂｃｃ相为Ｂ２型Ｒ相（Ｔｉ０．５Ｚｒ０．２）Ｎｉ,Ｔｉ取代部分Ｚｒ,改变了四元合金中Ｌａｖｅｓ相的晶胞参数和亚结构,非Ｌａｖｅｓ相的形成导致合金元素在各相间的重新分配,多相合金内Ｌａｖｅｓ相的晶胞参数合金的名义成分。     

Ti-Cr基合金的储氢性能及晶体结构

研究了Ti1＋xCr1.2Mn0.8（x=0．0,0．1,0．2,0．3）系和Ti1＋xCr1.2Mn0.8-6My（M=Fe,Ni,Cu,V,VFe;x=0．0,0．1;y=0．1,0．3）系AB2型合金的储氢性能和晶体结构．XRD结果表明,合金主相为C14（MgZn2）型Laves相,可以保证较高的吸、放氢量．通过A侧过化学计量以及B侧用Fe,Ni,Cu,V,VFe分别替代部分Mn,增加了点阵常数和晶胞体积,降低了P—C—T曲线的滞后．由相应数据寻找出适合于金属氢化物氢压缩机的高压端储氢合金．结果表明,合金TiCr1．2Mn0．5Fe0．3与Ti1.1Cr1.2Mn0.5Cu0.3具有良好的储氢性能和压缩特性,可以作为性能优良的高压端储氢合金．     

Hydrogen storage properties of TiMn2-based alloys

Several TiMn₂-based C14 Laves phase alloys were prepared and their hydrogen storage properties studied in order to develop suitable materials for hydrogen storage tank or hydride heat pump applications. It was observed that the plateau characteristic of the stoichiometric alloy AB, was better than that of the non-stoichiometric one. The plateau pressure was effectively decreased by the partial substitution of Zr for Ti, while the slope was increased. The substitution effects of other transition elements, such as Cr, V, Cu, Fe, Ni for Mn, were also examined. It was found that Cr was suitable for decreasing the hysteresis, Cu could flatten the plateau with decreasing storage capacity, and V could effectively lower the plateau pressure without decreasing the storage capacity. The hydriding properties were found to be related to the lattice structures. Considering a careful balance of the substitution effects of the alloying elements, it was found that Ti_0.85Zr_0.15MnCr_0.8V_0.1Cu_0.1 alloy had very good plateau characteristics with considerably small hysteresis and high storage capacity.     

过渡金属元素在NbCr2 Laves相中晶格占位的第一性原理计算

采用全势线性缀加平面波方法和广义梯度近似对过渡金属元素V,Ti和W在C15结构的NbCr2 Laves相中的晶格占位进行了研究．计算结果表明,过渡族元素V,Ti和W在NbCr2中的晶格占位不尽相同．V优先占据NbCr2中Cr的晶格位置,W占据Cr的晶格位置的倾向很弱,而Ti优先占据Nb的晶格位置;生成热计算结果表明,当V占据NbCr2中Cr的晶格位置和Ti占据Nb的晶格位置时,可以使NbCr2Laves相更加稳定．结合电子结构计算结果对上述占位特性进行了讨论．     

Relationship between phase composition and corrosion resistanceof Ni-Ti-Nb based shape memory alloys

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＮｉ Ｔｉ Ｎｂａｌｌｏｙｓ ,ｏｎａｃｃｏｕｎｔｏｆｔｈｅｉｒｓｈａｐｅｍｅｍ ｏｒｙａｎｄ ｐｈａｓｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｈｙｓｔｅｒｉｓｉｓ ,ｈａｖｅｂｅｅｎｐａｉｄａｔｔｅｎｔｉｏｎｂｙｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓｆｏｒｍａｎｙｙｅａｒｓａｎｄｐｒｏ ｐｏｓｅｄｆｏｒｖａｒｉｏｕｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ[1～ 5] .Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｈａｓｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｈｙｓｔｅｒｉｓｉｓｄｕｅｔｏ β ＮｂｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｎＮｉ Ｔｉｍａｔ…     

合金元素掺杂对TiV_(2.1)Ni_(0.4)合金相结构及电化学性能的影响

研究了合金元素掺杂对TiV2.1Ni0.4系列合金的相结构及电化学性能的影响。XRD分析表明,该合金由V基固溶体主相和以网状分布于主相晶界的Ti2Ni第二相和C15型Laves第三相组成。BEI、EDS和电化学测试表明,Zr、Cu合金元素进入第二相晶格而使合金的电化学容量略降,但提高了合金的循环性能;Cr元素由于大部分进入到主相晶格而使合金的电化学循环性能大幅度提高,经40次循环后容量保持率仍达88.4%,但最大放电容量有所降低。     

Synergistic effect between Laves phase and Zr Ni phases in Zr(MnVNi)_2 hydrogen storage alloys

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅＡＢ２ｔｙｐｅＺｒｂａｓｅｄＬａｖｅｓｐｈａｓｅｈｙｄｒｏｇｅｎｓｔｏｒａｇｅａｌｌｏｙｓｈａｖｅｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙｄｕｅｔｏｔｈｅｉｒｈｉｇｈｃａｐａｃｉｔｙ，ｌｏｎｇｃｙｃｌｅｌｉｆｅｔｉｍｅａｎｄｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｔｏｂｅｃｏｍｅａｐｒｏｍｉｓｉｎｇｃａｎｄｉｄａｔｅｆｏｒＡＢ５ｔｙｐｅａｌｌｏｙｓｉｎＮｉＭＨｂａｔｔｅｒｉｅｓ［１，２］．ＵｎｌｉｋｅｔｈｅｃｏｍｍｏｎＡＢ５ｔｙｐｅｈｙｄｒｏｇｅｎｓｔｏｒａｇ…