AB5-AB2复合合金电极的微观结构和活化性能

根据AB5型稀土基合金的活化性能优良及对氢化和氢化物分解过程具有催化作用的特点 ,将Zr0 .9Ti0 .1 (Mn0 .35Ni0 .6 5) 2 AB2 型Laves相合金与AB5型混合稀土合金进行机械球磨处理 ,制备了AB5 AB2 复合合金。研究了复合合金的微观结构和电化学性能 ,结果表明 :在AB5 AB2复合合金中 ,AB5粒子与AB2 粒子在表面处相互镶嵌在一起 ,并仍保持原来的晶体结构。复合合金电极的活化周期从AB2 合金的 11周减少到 4周 ,最大放电容量从 14 1mAh·g- 1 增加到 2 18mAh·g- 1 ,而且在活化初期表现出协同效应。     

镧对合金ZrCr0.4Mn0.2V0.1Ni1.3相组成、微结构和电化学性能的影响

研究了元素La对合金ZrCr0 .4 Mn0 .2 V0 .1 Ni1 .3相组成、微结构和电化学性能的影响。结果表明 ,在低La含量 (x <0 .0 5 )合金中 ,主相为C15型Laves相和少量C14型Laves相混合结构 ,并含有第二相Zr7Ni1 0 ;而在高La含量 (x =0 .1)合金中 ,主相转为C14型Laves相 ,而C15型Laves相明显减少 ,第二相Zr7Ni1 0 消失。母体合金微结构为枝晶结构 ,少量La的掺杂对合金的枝晶结构影响不大 ,但合金表面存在由于腐蚀造成的少量空洞 ;在含La量为 0 .1时 ,合金枝晶结构消失 ,表面的空洞面积增大。少量La的掺杂可以有效地提高合金的放电容量和活化性能 ,在x =0 .0 3时 ,合金经过 4次循环达到最大放电容量 3 3 6mAh·g- 1 ,比未掺杂合金放电容量提高 5 % ,而活化次数减少了 10次 ,但随着含La量的继续增加 ,合金的放电容量和循环稳定性都遭到破坏。     

A2B7型La0.75Mg0.25Ni3.5-xFex(x=0～0.3)贮氢合金相结构及电化学性能研究

采用感应熔炼方法制备了La0.75Mg0.25Ni3.5-xFex(x=0.0.05,0.1,0.2,0.3)四元贮氢合金,系统地研究了合金B侧Fe对Ni部分替代对合金相结构及电化学性能的影响.X射线衍射(XRD)分析表明,La0.75Mg0.25Ni3.5-xFex由(La,Mg)2Ni7相(包括Gd2Co7型高温相和Ce2Ni7型低温相)组成.此外,随着Fe元素的加入,该类合金中出现CaCu5型LaNi5相,且随着Fe含量的增加而增多.电化学测试表明,随Fe含量的增加,合金电极活化次数变化不大,而其最大放电容量呈现先增后减的趋势,合金的最大放电容量由x=0.05时的376.21 mAh·g -1下降到x=0.3时的340.89 mAh·g-1;合金的高倍率放电性能随着Fe含量的增加而降低,当电流密度为900 mA·g-1时,合金的高倍率放电性能由83.66%(x=0)减小到62.23%(x=0.3);循环稳定性先增加后下降.     

不同化学计量比稀土镁基贮氢电极合金结构和电化学性能

用冷坩锅磁悬浮熔炼的方法制备了不同化学计量比的La0.7Mg0.3(Ni0.85Co0.15)x(x=3.0,3.1,3.2,3.3,3.4,3.5)稀土镁基贮氢电极合金,采用X射线衍射和三电极测试体系研究了合金的相结构和电化学性能。X射线衍射分析结果表明,该系列合金均由(La,Mg)Ni3相、(La,Mg)2Ni7相、LaNi5相及少量杂质相组成,为多相结构;随着化学计量比x的增加,(La,Mg)Ni3相的含量降低,相应LaNi5相的含量增加。电化学测试结果表明,该系列合金的最大放电容量均高于目前已商品化的稀土基AB5型贮氢电极合金的最大放电容量(310~330 mAh.g-1),且当x=3.4时,合金的最大放电容量可达395.4 mAh.g-1,较AB5型合金高约30%,是合金中各相的含量比例较为合适的结果;该系列合金活化性能、倍率放电性能良好,并随着化学计量比x的增加得到进一步改善,这与同时作为贮氢相和催化相的LaNi5相含量的增加有关;在电化学吸放氢循环过程中,合金的循环稳定性较差,有待进一步提高。     

V,Mn和Co对AB2型贮氢电极合金Zr-Cr-Ni相结构和电化学性质的影响

研究了元素Mn ,V和Co部分替代ZrCr0 .7Ni1 .3合金中的Cr和Ni后对其相组成、晶格常数和电化学性质等方面的影响。结果表明 :母体合金由主相立方C15型Laves相和少量六方C14型Laves相和第二相Zr7Ni1 0 组成。在ZrCr0 .7-xVxNi1 .3(x =0 .1～ 0 .6)合金中 ,随着V含量的增加 ,合金主相中C15型Laves相含量逐渐减少 ,而C14型Laves相含量逐渐增多 ,而第二相Zr7Ni1 0 逐渐向Zr9Ni1 1 相转化 ,同时合金的电化学容量也迅速降低 ;当元素Mn和V同时进行替代时 ,合金ZrCr0 .7-x -yMnxVyNi1 .3(x y =0 .2～ 0 .4)的相组成不大 ,其中合金ZrCr0 .4 Mn0 .1 V0 .2 Ni1 .3放电容量最高 ( 3 11mAh·g- 1 )。元素Co对合金ZrCr0 .4 Mn0 .1 V0 .2 Ni1 .3中的Ni进行替代时 ,合金的主相中C14型Laves相显著增多 ,其中合金Zr Cr0 .4 Mn0 .1 V0 .2 Co0 .1 Ni1 .2 的电化学容量最高为 3 3 6mAh·g- 1 ,具有良好的循环稳定性和自放电率     

Nd元素部分取代对La_(0.8-x)Nd_xMg_(0.2)Ni_(3.3)Co_(0.5)(x=0～0.15)储氢合金结构和电化学性能影响

研究了Nd元素部分取代对La0.8-xNdxMg0.2Ni3.3Co0.5(x=0～0.15)合金的相结构和电化学性能影响。研究发现,由X射线衍射图谱分析,合金主要由CaCu5型相、PuNi3型相及少量Pr5Co19型相组成,随着Nd含量的增加,合金物相晶胞参数和晶胞体积在逐渐降低。合金电极电化学测试显示,随着Nd含量的增加,La0.8-xNdxMg0.2Ni3.3Co0.5(x=0～0.15)合金电极电化学容量从370.5 mAh.g-1(x=0)增加到最大容量377.7 mAh.g-1(x=0.05),然后下降369.2 mAh.g-1(x=0.15);合金电极电化学容量经过100次循环的容量保持率S100从65.9%(x=0)增加到最大至72.8%(x=0.15);合金电极的高倍率性能HRD1200逐渐从83%(x=0)增加到88%(x=0.15),动力学测试分析结果显示合金高倍率性能是由电催化活性和氢在合金体内的扩散两个过程控制共同控制的。综合考虑,Nd取代量为0.15时,合金电极电化学性能较好。     

宽温型AB5储氢合金结构及其电化学性能研究

用高频感应熔炼法制备了Mm(NiCoAlMn)5储氢合金,采用模拟电池法测试了合金在238～323 K温度范围内的活化、放电容量和高倍率放电性能.结果表明:制备合金为典型AB5型储氢合金,303K温度条件下吸氢量达到1.38％(质量分数),氢化物生成焓为32.36 kJ ·mol-1H2.合金电极的活化性能、放电容量和高倍率性能受温度影响显著.室温预活化可有效改善电极的低温性能,经室温预活化后合金电极在238 K最大放电容量达到336 mAh·g -1,明显高于未经室温预活化的最大放电容量25 mAh·g-1.Mm(NiCoMn)5贮氢合金电极的高倍率性能随着温度的升高先升高后降低,273和303 K温度条件下合金保持高倍率性能良好,3C放电电流密度条件下容量保持率均高于80％;238 K温度条件下合金的大电流放电性能急剧降低,1C放电电流密度条件下容量保持率仅为10％; 273 K下合金电极的综合性能最佳,最大放电容量达到340 mAh·g-1,300 mA·g-1放电电流密度下的高倍率放电比率为86％.循环伏安法测试证实,在238～323 K范围内,电极的氧化峰峰值电流(Ip)与扫描速度的平方根(v1/2)之间均存在良好的线性关系,整个电极反应受氢原子扩散控制;随着温度的降低氢扩散系数急剧下降,从而导致该合金电极的低温高倍率放电性能变差.由Arrhenius公式计算出合金中的氢扩散活化能为10.56 kJ·mol -1.     

Co替代Ni对A2B7型贮氢电极合金相结构及电化学性能的影响

采用感应熔炼方法制备了La0.75Mg0.25Ni3.5-xCox(x=0,0.25,0.75,1)四元贮氢合金,系统地研究了合金B侧Co对Ni部分替代对合金相结构及电化学性能的影响.X衍射(XRD)分析表明,La0.75Mg0.25Ni3.5-xCox由(La,Mg)2Ni-7相(包括Gd2 Co7型高温相和Ce2 Ni7型低温相)组成.此外,随着Co元素的加入,该类合金中出现CaCu5型LaNi5相.电化学测试表明,随Co含量的增加,合金电极活化次数增大,合金电极的最大放电容量增大,合金的最大放电容量由x =0.25时的376.53 mAh/g增加到x=1时的401.62mAh/g,氢扩散系数增大,循环稳定性变差,合金的高倍率放电性能降低,Co含量对合金电极高倍率放电性能HRD值的影响与对合金电极交换电流密度的影响趋势一致,这表明电极合金表面的电化学反应对合金的动力学性能影响更大.     

镁含量对稀土-镁-镍系A2B7型储氢合金电极自放电性能的影响

系统研究了Mg元素对退火态A2B7型储氢合金La0.7-xY0.1Gd0.2MgxNi3.35Al0.15(x=0～0.4)电极自放电性能的影响。结果表明,退火态合金主要由Ce2Ni7(或Gd2Co7)型、Pr5Co19型、CaCu5型和PuNi3型相组成,Mg含量对合金组成和相结构有重要的影响,低镁含量有利于提高合金组织中Ce2Ni7型相的丰度,高镁含量易出现大量的CaCu5型和PuNi3型相。电化学测试表明,循环稳定性及电化学放电容量随Mg含量的增加而呈现先降低后升高的趋势,x=0.15,0.17合金电极具有最高的循环稳定性(S100=90%)和最大的电化学放电容量(368mAh.g-1)。Mg含量对合金电极的荷电保持率和开路电位影响显著,搁置7 d后的电极荷电保持率从7.9%(x=0)增加到59.7%(x=0.17),然后又降低到1.8%(x=0.4),表明适量的Mg含量可以改善合金的自放电性能,其中合金电极自放电时的可逆容量损失占97.5%以上,不可逆损失仅占0.4%～2.5%。合金电极的荷电保持率随合金PCT曲线放氢平台压力的升高而减小,其中氢致非晶态(x=0)和具有较高放氢平台压力的多相组织合金电极(x=0.4)的自放电率较大,荷电保持率最小。合金的腐蚀电流Icorr与电极的不可逆容量损失存在一定对应关系,当x=0.15～0.17时,合金的耐腐电流较小,其自放电时的不可逆容量损失最低,循环寿命也较佳。     

La_(15-x)Nd_xFe_(14)Ni_(64)Mn_5B_2(x=0～6)储氢合金的结构和电化学性能

采用中频感应熔炼-快淬炉制备了La15-xNdxFe14Ni64Mn5B2(x=0、2、4、6)储氢合金。扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)分析表明,这些合金由(La,Nd)Ni5相、(Fe,Ni)相和(La,Nd)3Ni13B2相组成。X射线衍射(XRD)分析表明,Nd含量对合金的相组成没有影响,但随Nd含量的增加,衍射峰向高角度方向轻微位移。电化学测试表明,随x值的增大,合金电极的放电容量及高倍率放电能力(HRD)先增加后减小,x=2时的放电容量(302mAh.g-1)最高,HRD值(1050 mA.g-1放电时为65.6%)最大。充放电循环稳定性随x值的增大而增加。适量的Nd替代La有利于改善LaFeNiMnB储氢合金的综合电化学性能。     

钼及其合金的最新发展

本文评述了世界钼及其合金的一些最新发展。     

德国形状记忆合金的研究与开发

本文综述了德国形状记忆合金的研究与开发现状，重点介绍了近年来在形状记忆合金领域的研究中心和研究重点，评述了形状记忆合金在汽车业、医学界等方面的应用状况，展望了该合金应用方面的发展前景。     

一氧化钛基金属陶瓷粘结相的研究

本文对铜基与铁铬基两个系列的合金用作一氧化钛（TiO）基金属陶瓷仿金材料的粘结相进行了研究。结果表明：纯Cu及Fe－Cr合金在TiO上的润湿性较差，不宜作TiO的粘接相，Cu中加入少量Mo，C，可明显改善其润湿性，Cu－Mo-C中加入适量的Al、Ni、Si，可使合金的颜色接近黄金且有较好的耐蚀性，并能与TiO保持很高的界面结合强度，适用于TiO陶瓷的粘结相，Fe－Cr合金中加入表达活性物质A中显著改善在TiO上的润湿性，抑制Fe与TiO间的界面反应，与TiO间形成很高的界面强度，可用做TiO陶瓷的粘结相。     

Co40NiCrMo合金强化机制

用电子拉伸试验机测定Co40NiCrMo高弹性合金固溶时效和冷拔时效样品的抗拉强度,用显微硬度计测定其硬度,用透射电子显微镜研究其固溶时效和冷拔时效的微观组织,并探讨该合金的强化机制.结果表明: 冷拔引起的冷变形使Co40NiCrMo高弹性合金产生细小的形变孪晶,显著提高合金强度,并促使时效后的Cr、Mo、C等原子偏聚、形成铃木气团、有利于时效强化; 但是未经冷变形,就没有这种孪晶,也不能时效强化.此外,孪晶形成的网络结构也可阻碍位错运动,从而提高合金强度.     

铝─钪合金发展现状及作为高温耐热合金的展望

对铝─钪合金研究历史及进展情况进行了综述，并根据大量文章公布的研究结果展望了其做为高温耐热合金的前景．     

机械合金化制备Ni－Mo非晶合金的研究

本文采用机械合金化方法制备了Ｎｉ＿ｘＭｏ＿（１ＯＯ－ｘ）（Ｘ＝８０，７０，６２，５５，４０）合金，并采用Ｘ射线衍射研究了球磨过程中粉末结构的变化。结果表明，当Ｘ≥７０时得到了镍的固溶体，在Ｘ≤６２时得到了部分非晶合金。通过ＤＳＣ差热分析研究了Ｎｉ＿（６２）Ｍｏ＿（３８）部分非晶合金的晶化行为，并从理论上探讨了该合金体系形成完全非晶合金的可能性。     

电子束焊接钼及其合金

通过与熔铸钢和钼铼合金的对比，表征出了粉末冶金生产的同种金属与合金的电子束可焊性，组织和机械性能。结果发现，粉冶材料的焊缝不仅具有作为高温材料的很大可能性，而且有潜力用作结构零件。     

牺牲阳极材料及其在金属防腐工程中的应用

牺牲阳极材料是一类特殊的电化学功能材料，在金属防腐工程中应用广泛，文章综述了牺牲阳极材料的研究现状，介绍了目前常用的锌基，镁基和铝基等三种牺牲阳极材料的基本化学成分和性能特点，讨论了合金元素的作用，并对牺牲阳极的一些新发展和应用情况作了说明。     

铅镉锑合金的研制

对铅镉锑合金的试制过程进行了论述(包括合金成分的确定、合金生产的关键技术及解决途径)，同时指明了合金的用途和技术参数。研制结果表明：该合金具有一定的先进性和创新性，适合目前电动车蓄电池对板栅合金的要求。     

仿美7075高强度铝合金

介绍了国产仿美7075合金薄板,厚板,棒、管、型材,线材,锻件,模锻件样品的初步分析结果。仿美7075有三种合金成份:即等效美国的低纯7075,高纯7075,高纯7175。并制订了-T6、-T73、-T76状态的热处理制度。仿美7075的力学性能已达到美国7075技术标准。且低、高温力学性能稳定,缺口敏感性、周期强度、断裂韧性等主要综合性能较好。