钛系多元储氢合金的研究

本文对钛系多组元储氢合金进行了开发研究,发现Ti-Zr-Mn-V-Cr系具有满意的性能。该合金容易活化,吸放氢速度快,储氢量大,释氢量可达195ml/g以上。P-C-T曲线表明,该合金的平台特性好,平台压力适中,工作性能稳定,比现有Ti系典型合金TiFe优越。     

Ti-Mo合金的结构及吸放氢性能研究

利用X衍射等技术对纯钛和5种成分（Ti-5,10,20,30和40Mo，质量分数，％）Ti-Mo二元合金吸氢前后的相组成、晶格常数变化和吸氢特性进行了研究，结果显示：5种成分Ti-Mo合金饱和吸氢后均形成了较单一的面心立方δ相氢化物（Ti(1-x)MoxH1.97）。δ相晶格常数随Mo含量增加先呈增加趋势，约10％Mo含量处达最大值，Mo含量继续增加则呈降低趋势，而体心立方β相TiMo合金的晶格常数随Mo含量的增加呈单一的减小趋势。随Mo含量的增加，氢化物的室温平衡压逐渐增加，但含Mo量不大于10％时，增加量并不明显，结合第一原理计算的相应结果，对上述现象进行讨论。     

Ti—Zr—Cr—V合金的储氢性能及其改进方法

目前,人们正在致力于改善一些合金的储氢能力,储氢合金“Laves相体心立方晶格固溶合金”比传统的金属间化合物能吸收更多的氢。韩国与日本的科研人员发现Ti-V基合金,其吸氢量很大。通过研究Ti0.33Cr0.47V0.20、Ti0.27Cr0.36V0.37和Ti0.20Cr0.25V0.55 三种合金,发现以锆部分代钛的良好效果,分别添加数量为5at%、10at%和15at%的锆,产生下列9种合金：样品成 分B-1B-2B-3B-4B-5B-6B-7B-8B-9Ti0.28Zr0.05Cr0.47V0.20Ti0.23Zr0.10Cr0.47V0.20Ti0.18Zr0.15Cr0.47V0.20Ti0.22Zr0.05Cr0.36V0.37Ti0.17Zr0.10Cr0.36V0.37Ti0.12…     

V取代TiCr基储氢合金中部分Cr对储氢性能的影响

研究了以V取代TiCr基储氢合金中的部分Cr对合金的吸氢平台压力、储氢容量以及储氢性能的影响.X射线衍射分析表明,合金的相组成随着合金中V含量的增加由单一的Laves相经由两相混合共存逐渐转变为单一的体心立方相;压力-温度-组成测试结果表明:V取代TiC1.8合金中的部分Cr可以有效降低合金的吸氢平台压力,提高合金的最大储氢量,同时合金吸氢反应的焓变也有很大的增加.     

镁系储氢薄膜的研究进展

综述了储氢薄膜的研究进展，包括制备方法、制备原理及影响因素。详细介绍了国内外镁系合金薄膜的研究状况，通过分析Mg-Pd，Mg-V，Mg-Ni，Mg-MmNi5复合薄膜的吸氢性能，指出镁系储氢薄膜的理想发展方向应该是寻找一种价格低廉且活性较好的金属元素取代价格较高的Pd、V，采用与其它类活性好的合金复合等方法，获取吸放氢性能优良的储氢薄膜。     

银和铝对Mg2Ni合金储氢性能的影响

用氢化燃烧法合成Mg2-xAgxNi(x=0．05，0．1，0．2，0．5)和Mg1-xAlxNi(x=0，0．1，0．2，0.5)。PCT结果说明合成的Mg-Ni—Ag和Mg—Ni—Al储氢合金材料具有很高的活性和理想的储氢性能。对两个体系的PCT结果分别进行计算，得出温度和氢平衡压的关系式。在423K时Mg1.8Ag0.2Ni在5min之内的放氢量为2．14％／min(质量分数)；Mg1.5Al0.5Ni在α β相区的吸氢速率为4．88％／min(质量分数)，放氢速率为1．26％／min(质量分数)。用XRD方法进行物相分析表明：添加少量银没有改变Mg2Ni的结构；添加铝却改变了Mg2Ni的结构，使储氢合金材料的储放氢动力学性能均得到改善。     

TiC含量对Ti—32Mo合金显微结构和机械性能的影响

本文讨论了TiC含量对耐蚀耐磨Ti-Mo合金显微结构和机械性能的影响。所用原料为工业纯Mo粉、氢化钛粉和TiC粉,其平均粒度分别为2.24μm、15.5μm和2.51μm。将粉末按一定配比初混之后倒入球磨筒充Ar保护球混20小时,混合好的原料用冷等静压机以147MPa压力成型,经1450℃烧结2小时后,测定了其力学性能,用金相显微镜和扫描电镜观察了显微结构,用X射线衍射仪测定了点阵常数。结果表明:合金的硬度随TiC含量的增加而增加,但当TiC含量大于25%时,硬度增加缓慢。而拉伸强度和抗弯强度随TiC含量增加而降低。由断口的扫描电镜观察可知,当TiC含量为30%时即在基体较平的韧窝状断口上,开始出现解理面,因此对弥散强化Ti-Mo合金弥散质点TiC的含量以25%为最佳。     

Si元素对Ti基储氢合金电化学性能的影响

为了改善Ti基储氢合金的电化学性能，采用Si元素部分替代Mn元素的方法，分析研究了Ti基储氢合金Ti03Zr0．225V0.25Mn0．25-xNi0.5Six的相结构及电化学性能。结果表明，合金均由六方结构的C14型Laves主相和立方结构的TiNi第二相构成；随着Si元素替代量x的增大，合金的活化性能降低，而循环稳定性得到很大程度的改善。     

Ti—Mn基储氢合金电化学容量的一个简易模型

针对Ti-Mn基储氢合金循环稳定性差这一问题。提出了一关于Ti-Mn基储氢合金循环稳定性的简易模型,并引入两个表示储氢合金本征属性的因子;活化特征因子β和容量衰减因子A。采用该模型可以描合金活化与容量衰减的全过程。实验测量了Ti0.26Zr0.07V0.21Mn0.1Ni0.3Cr0.03和Ti0.07V0.19Mn0.1Ni0.3Cr0.05合金的活化与充放电循环过程,理论与实验有较好的吻合关系。     

Ni—Fe奥氏体合金的氢脆及成分影响

研究了5种Ni-Fe奥氏体的氢致塑性损失和K_(IC)随成分的变化,发现当Fe含量为60%时,氢致塑性损失极小;Fe为50%时滞后断裂门槛值K_(IH)极小,根据不稳定氢化物含量,固溶氢含量以及位错结构随合金成分的变化解释氢致塑性损失和K_(IH)随成分的变化规律。     

钛钼合金电极在酸性介质中的电化学研究

采用交流阻抗和光电化学等测量方法研究了钛钼合金电极在0.2mol.L-1硫酸和0.2mol.L-1盐酸溶液中的电化学行为。交流阻抗测试结果表明,随着形成钝化膜的极化电位的增加,合金电极的阻抗增大,Mo在合金中的含量达到20%时,电极的阻抗模值|Z|0.05达到最大值;光电流循环伏安测量结果表明合金电极在阳极极化过程中显示阳极光电流,光电流iph随阳极极化电位增大而增加,表明电极表面膜呈n型半导体性质。     

钛钼合金在盐酸溶液中形成的钝化膜研究

应用XPS和电化学测量技术研究了Ti-15Mo合金在70℃的1mol/L和4mol/LHCl溶液中不同阳极极化条件下生成的钝化膜。结果表明,钝化膜是双层结构,由表层和过渡层组成。在低极化电位(0.000和-0.100V)下膜表层较厚(4nm),富集Mo。在高极化电位(+0.900V)下膜表层较薄(2nm),贫Mo。在钝化膜内含有较多Cl~-,而且Cl~-分布很深。推测Cl参加了膜的生成反应,生成了Ti和Mo的含氯和氧的化合物。     

Ti-Mo合金氢化物脱氢过程的原位X射线衍射分析

利用原位XRD及Rietveld法对Ti—Mo合金fccδ相氢化物在293-1173K脱氢过程中的晶格参数、晶粒尺寸及微观应变进行了分析．在退火过程中,δ相逐渐脱氢转变为bccδ相固溶体．两相晶格参数的变化大体随Mo含量的增加和温度的升高而缩小,且β相的变化率大于δ相的变化率．两相的晶粒尺寸和微观应变在温度升高时都显示了先变大再变小的趋势．从微观结构对上述现象进行了解释和讨论．     

离子束溅射法制备Ti—Ni贮氢薄膜的研究

介绍了用离子束溅射制备贮氢薄膜的方法。采用钛板与镍板拼合靶制备的Ti—Ni薄膜为非晶态,具有良好的附着力和抗粉化能力,而晶化后的贮氢性能更好。     

Ti-V基多相贮氢电极合金的电化学吸放氢机理研究

采用XRD的Rietveld全谱拟合技术以及利用储氢合金吸氢量与其体积膨胀成线形关系的原理,研究了Ti-V基贮氢电极合金的电化学吸放氢机理.结果表明,铸态合金Ti0.8Zr0.2V1.867Mn0.373Cr0.56Ni0.7由C14型Laves相和V基固溶体相构成.在充电过程中,充电时间由3.33增至120 min时,Laves相的晶胞体积膨胀率ΔV/V分别由0.301％增加到2.719％,而V基同溶体相的ΔV/V由0.011％增至1.685％.在放电过程中,放电时间从0 min增加到165 min时,Layes相的ΔV/V从14.542％降到8.119％;而V基固溶体相的△V/V从8.117％减小到6.248％.说明电化学吸氢时,氢首先被Laves相吸收,然后再扩散进入V基固溶体;电化学放氢时, V基固溶体中的氢首先扩散进入Laves相然后再释放.因此,该合金中,Laves相既是吸氢相又是催化相,提高合金中V基固溶体相的利用率,从而使Ti-V基贮氢合金具有较好的综合电化学性能.     

7075铝合金氢脆敏感性与Mg-H相互作用

利用阴极渗氢法、定氢仪、电子拉伸实验机、能谱（EDS）和扫描电镜（SEM）等方法研究了“双峰”时效下7075铝合金的晶界偏析行为、氢脆（HE）敏感性以及Mg-H相互作用。结果表明：充氢前后合金的强度等性能具有时效“双峰”特征;第二峰处合金强度的下降量明显比第一峰的小,且第二峰时合金具有高强、低HE敏感性等优异性能;在阴极渗氢过程中Mg与H之间存在着相互作用。最后,对Mg-H相互作用机制进行了探讨。     

贮氢合金La（NiSnCo）5.12微包覆镍研究

研究了化学镀镍法对贮氢合金粉末表面镀镍的工艺。该法无需经过ＰｄＣｌ２活化,在含有０．２０ｍｏＬ／ＬＮｉＳＯ４,０．４０ｍｏＬ／ＬＮａＨ２ＰＯ２,０．０６ｍｏＬ／ＬＮａ３Ｃ６Ｈ５Ｏ７,０．５６ｍｏＬ／ＬＮＨ４Ｃｌ的溶液中,控制ｐＨ９．０～９．５,温度５０℃,镀镍时间２５～３０ｍｉｎ,可以得到镀镍量为９％～２０％（质量分数）的镍镀层。ＳＥＭ形貌分析表明,获得的镀层厚度和成分均匀,镀层中含有５％（质量分数）的Ｐ元素。Ｘ射线衍射分析结果显示出镀层为一种非晶态结构。     

EFFECTS OF GRAIN-BOUNDARY PHASES ON HYDROGEN EMBRITTLEMENT OF FE-NI-CR AUSTENITIC ALLOY BY INTERNAL FRICTION

采用动态机械分析仪双悬臂法研究了含硼(B)和无硼两种Fe-Ni-Cr奥氏 体合金的内耗行为,并分析了氢致内耗峰以及B对氢致内耗的影响; 利用金相显微镜和扫描 电镜观察了这两种合金在不同热处理状态下的显微组织及相组成. 结果表明,经时效处理 后,无B合金的晶界上析出大量NiTi(η)相和少量碳化物,而含0.008%B的合金的晶界上只析 出少量的碳化物; 热充氢后,含B和无B合金分别在26和36 ℃附近出现一新内耗峰,这 是氢原子与含有析出相的晶界相互作用引起的. 添加B导致合金内耗峰温度和激活能降低, 说明B通过抑制晶界相的析出减弱了晶界对氢的捕获能力,从而减小氢致塑性损失.     

SIMULATION OF THE MICROSTRUCTURE DISTRIBUTION OF HYDROGEN STORAGE ALLOY AND OPTIMAL DESIGN OF CASTING MOULDS

1.IntroductionHydrogenstoragealloyismainlyusedasnegativeelectrodematerialintheNickel--metalhydride(Ni--MH)rechargeablebattery.Becauseofitshighcapacityandlongcycle--life,Ni--MHbatteryhasmadeupmorethan40thepropertyidentityofthebatteryisnotverygood.Oneofthecausesisthatthemicrostructurehomogeneityofhydrogenstoragealloyisnotcontrolledwell.Althoughgasatomizationandrapidquenchingmethodscanproduceafineandhomogeneousmicrostructure,theyarenotsuitableforlarge-scaleproductionbecauseoftheirverylowproduc…