制备工艺对钒基固溶体储氢合金电化学性能的影响分析

为了有效提高铸态钒基固溶体储氢合金的电化学性能,分别采用三种不同的铸造工艺制备了V_3TiNi_(0.56_Sc_(0.1)钒基固溶体储氢合金铸态试样,并进行了显微组织观察以及电化学循环稳定性和电化学腐蚀性能的测试与分析。结果表明:与常规铸造法相比,静置辅助铸造法和双重辅助铸造法有利于改善合金的铸造质量,细化合金晶粒,提高合金的电化学循环稳定性和电化学腐蚀性能,且双重辅助铸造法效果更佳;静置辅助铸造法、双重辅助铸造法分别使放电容量衰减率减小47%、71%,分别使合金的腐蚀电位正移109、237 m V。     

机械振动对高熵合金铸态组织和性能的影响分析

分别采用常规浇注和机械振动辅助浇注制备了铸态FeCoCuNi高熵合金。通过显微组织、高温力学性能和高温耐磨损性能的测试与分析发现:机械振动辅助浇注使合金组织细化、减少元素偏析,提高了合金的高温力学性能和高温耐磨损性能。与常规浇注相比,机械振动辅助浇注制备的合金在1000℃下的抗拉强度增加183%、屈服强度增加352%、断后伸长率增加6%、磨损体积减小72%。     

发动机用新型轻合金的铸态组织与性能分析

采用机械振动辅助浇注制备了发动机用新型轻合金Mg-7Al-1Ti-0.5Sr-0.1Sc,通过OM、SEM、XRD等分析了合金的显微组织和内部组成,并进行了高温力学性能和耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明:采用机械合金化并结合机械振动辅助浇注制备的新型合金兼具良好的高温力学性能和耐腐蚀性能,由α-Mg基体和少量的Mg17Al12、Al3Ti第二相组成。与商用AZ91D镁合金相比,该新型轻合金的350℃抗拉强度增加80.2%、屈服强度增加155.4%、断后伸长率稍有增加;96 h中性盐雾腐蚀后的质量变化率从11.48%减小至3.26%。     

新型钒基储氢合金的机械合金化制备工艺研究

采用机械合金化制备了新型钒基储氢合金V_3TiNi_(0.56)Mn_(0.1)Y_(0.1),并对该合金进行OM、SEM、XRD分析以及吸放氢性能和循环稳定性测试。结果表明:该新型储氢合金由V基固溶体和少量TiNi组成,具有较佳的吸放氢性能和循环稳定性,室温吸氢量约在55 min达到饱和,最大吸氢量为1.497 wt%;具有明显的放氢平台,平台压力为0.5 MPa;充放电循环15次后放电容量仅下降了5.6%。     

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%。     

基于BP神经网络的钒基储氢合金热处理工艺优化

以合金成分、热处理温度、热处理时间和冷却方式为4个输入层参数,以热处理后钒基储氢合金的吸氢性能(吸氢量)及电化学性能(充放电循环20次后放电容量衰减率)为2个输出层参数,构建4×20×16×2四层结构的钒基储氢合金热处理工艺优化BP神经网络模型。结果表明:模型预测能力好、精度高,模型输出的吸氢性能和电化学性能平均预测误差分别为2.65%、2.74%。采用BP神经网络模型优化工艺热处理可以明显提高钒基储氢合金的吸氢性能和电化学性能。     

基于智能PID控制的铸造钒基储氢合金性能的研究

基于模糊技术和PID技术对钒基储氢合金V_3TiNi_0.56Cr_0.2的熔炼温度和浇注温度进行了智能PID控制,并与常规PID控制进行了对比。结果表明,智能PID控制有助于提高合金的电化学腐蚀性能和电化学循环稳定性。与常规PID控制相比,智能PID控制使合金的腐蚀电位从-0.914 V正移到-0.836 V,正移了78 m V,充放电循环20次后的放电容量衰减率从78%减小至46%。     

PLC控制的球磨法制备镁基储氢合金性能研究

通过PLC控制的球磨法制备了Mg2Ni镁基储氢合金,并对其物相组成、放电性能和循环稳定性进行了研究。结果表明,采用PLC控制技术有利于提高球磨储氢合金的放电性能和循环稳定性。与未采用PLC制备技术相比,采用PLC技术使Mg Ni合金的放电容量增加了78.77%,经过20次充放电循环后的放电效率从4.64%提高到63.72%。     

含铝镁基储氢合金的电化学稳定性

利用合金化的方法,采用两步法制备了含铝镁基储氢合金Mg5.9Al0.1Ni0.99Sc0.01,并进行了显微组织、物相组成、电化学腐蚀性能和电化学循环性能的测试与分析。结果表明,与Mg2Ni储氢合金相比,含铝镁基储氢合金的电化学稳定性得到显著改善,腐蚀电位正移了291m V、经过15次充放电循环后的放电容量衰减率从84.45%减小至8.31%。该含铝镁基储氢合金由Mg2Ni和少量的Mg3Al2Ni相组成。     

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％。     

储氢电池用新型镁基合金的制备与性能研究

采用机械合金化方法制备了储氢电池用新型镁基合金Mg-8Ca-5Si-3V-0.3Cr,并进行了XRD、SEM、吸放氢性能、充放电循环性能和耐腐蚀性能的测试。结果表明,该合金为非晶合金,能在室温吸放氢,最大吸氢量为3.962%,放氢平台压力约为0.5 MPa;与熔炼法制备的Mg2Ni镁基储氢合金相比,该合金经20次充放电循环后放电容量衰减率从99.6%减小至20.6%,腐蚀电位正移313m V。     

中间合金添加方式对体育器材用铸态镁合金组织和性能的影响

采用两种不同的中间合金添加方式制备了体育器材用Mg-8Al-1Zn-0.2Sr铸态镁合金,并对其进行了物相组成、显微组织、不同温度下的力学性能和耐磨损性能测试与分析。结果表明:与采用直接添加中间合金方式相比,采用机械振动辅助方式制备的铸态镁合金不含Al8Mn5相,合金的力学性能和耐磨损性能得到提高。     

热处理对新能源汽车用稀土储氢合金电化学性能的影响

研究了热处理温度和保温时间对La_(0. 88)Mg_(0. 12)Ni_(3. 42)Co_(0. 67)储氢合金物相组成、显微形貌和电化学性能的影响。结果表明:相较于铸态储氢合金,950℃×4 h热处理态储氢合金的比容量略有降低,但是200次循环容量衰减率明显低于铸态和其它热处理态储氢合金;不同温度热处理后,储氢合金中LaNi_5相的含量都有所降低,而900℃×4 h热处理后储氢合金中La_2Ni_7相的比例达到最大值; 950℃×4 h热处理态储氢合金具有较高的循环性能,而950℃×8 h热处理态储氢合金具有较高的比容量;随着热处理时间的延长,储氢合金中的LaNi_5相有朝La_2Ni_7相转变的特征。     

新能源汽车电池用新型镁基储氢合金的组织与性能

采用超声振动辅助感应熔炼法,制备出Mg1.8V0.2Ni0.95Co0.05新型镁基储氢合金,并进行了显微组织、XRD、吸放氢性能和电化学循环稳定性的分析。结果表明,该新型合金具有较佳吸放氢性能和充放电循环稳定性,由Mg2Ni基体相和少量弥散分布的V3Ni相组成,最大吸氢量达到2.3wt%,放氢平台压力约为0.6 MPa。与Mg2Ni合金相比,该新型合金经20次充放电循环后的放电容量衰减率减小了72.3%。     

数控机床散热柜用新型镁合金的制备研究

采用机械振动辅助浇注法制备了数控机床散热柜用新型Mg-Al-Zn-Ce-Sc镁合金,并进行了化学成分、显微组织、XRD、DSC、导热性能和抗热疲劳性能的测试与分析。结果表明,采用机械振动辅助浇注能够使Mg-Al-Zn-Ce-Sc镁合金的组织细小、导热性能和抗热疲劳性能较好。合金主要由α-Mg基体相和少量的Mg17Al12相、Al13Ce3相组成。与商用AZ31镁合金相比,机械振动辅助浇注制备的新型镁合金50℃时的热导率增加27.63%、200℃时的热导率增加64.29%。     

贮氢合金V3TiNi0.56Al0.2的电化学性能

以NH4VO3、Al等为原料采用自蔓延高温法制备了钒基固溶体型贮氢合金V3TiNi0.56Al0.2,研究了V3TiNi0.56Al0.2贮氢合金的组织结构和电化学性能。结果表明:铸态贮氢合金V3TiNi0.56Al0.2的最大放电容量为350 mA.h/g,活化性能较好,但氢的扩散系数小,循环性能和高倍率放电能力差。合金失去活性的原因是循环过程中钒基固溶体主相不断溶解到电解液中,通过真空熔炼处理可以改善合金的循环性能和高倍率放电性能。     

镁基汽车电池合金的锻造工艺及组织性能

采用不同温度进行了Mg18Al0.2Ni镁基电池合金的多向等温锻造工艺试验,并与锻造前的合金进行了显微组织、耐腐蚀性能和充放电循环稳定性的对比分析.结果表明:多向等温锻造工艺明显细化了合金晶粒,显著提高了合金的耐腐蚀性能和充放电循环稳定性;随着锻造温度从350 ℃增至450℃,Mg18Al0.2Ni镁基电池合金的内部组...     

机械振动对Mg-Sr中间合金组织与性能的影响

分别采用常规浇注和机械振动辅助浇注制备了Mg-Sr中间合金,并进行了化学成分、显微组织、物相组成和力学性能的测试与对比分析。结果表明:与常规浇注相比,机械振动辅助浇注可显著细化晶粒,促使合金成分均匀,提高合金的力学性能,使合金平均晶粒尺寸减小59%,室温抗拉强度提高17%,零度冲击吸收功提高42%;但没有改变合金的相组成,两种浇注方法制备的合金都是由α-Mg基体和Mg17Sr2相组成。     

A组分变化对AB2型储氢合金组织结构及电化学性能的影响

设计了两种成分AB2型合金,（Zr1-XTiX）（NiVMnCo）2＋α,采用XRD、SEM、TEM以及电化学性能测试方法分别对它们的铸态、快淬态及快淬态经过773 K、973 K和1 173 K退火处理的合金进行研究,结果表明,在AB2型储氢合金中加入少量Ti,可以增加电极的放电容量,提高循环寿命。熔体旋转快淬制备的非晶态合金电极的电化学性能差。快淬样品经过退火后,可获得纳米晶结构,能够大幅度提高电极材料的放电容量（370 mAh/g）和循环寿命（300次循环后容量衰减3%）。     

制备方法对电线电缆耐热铝合金组织与性能的影响

采用3种不同的制备方法,制备了电线电缆Al-Cu-Fe-Sr新型耐热铝合金,并进行了显微组织、力学性能的测试与分析。结果表明,与常规铸造相比,机械振动辅助浇注法和机械振动双重辅助法有助于细化晶粒,消除孔洞等缺陷,提高合金的力学性能;尤其是机械振动双重辅助法的合金力学性能改善效果更为明显。与常规铸造法相比,机械振动双重辅助法可使合金的平均晶粒尺寸减小75%、抗拉强度提高34%、屈服强度提高62%、断后伸长率增加87%。电线电缆Al-Cu-Fe-Sr新型耐热铝合金的制备方法优选为机械振动双重辅助法。