Ti_(0.67)Mo_(0.33)H_2晶格动力学第一原理研究

基于第一原理方法对Ti0.67Mo0.33H2体系的体弹性模量、声子谱、Debye温度和热容量进行了计算,算得体系体弹性模量为165 GPa,高于Ti H2的计算值128.9 GPa;体系Ti/Mo原子和H原子的声子态密度峰值分别在4.0和38.0 THz,Mo元素的添加降低了Ti/Mo原子热振动频率和增高了H原子的热振动频率;体系Debye温度高于Zr H2体系揭示了其脱氢能力较Zr H2强;声子谱虚频现象揭示了体系潜在的δ-ε相变趋势;热容量计算结果表明较高温度下体系吸收的热量主要转化为H原子的热振动能量。     

Ti掺杂ZrV2合金的相组成及贮氢性能研究

利用真空感应熔炼的方法制备出(ZrTi)V2合金,在950℃下对合金进行长时间的退火处理,对合金的相结构及吸氢性能进行测试。结果表明:(ZrTi)V2合金主要由C15Laves相、α-Zr相、Zr3V3O相和V基固溶体相组成,热处理使得α-Zr相及V基固溶体相减少;该合金经400℃,1h除气之后,再经过一次吸放氢循环即可达到最佳的活化效果;根据Van’tHoff关系外推出室温下该合金的平衡压力为8.1×10-14Pa。     

Co对ZrMn2合金贮氢性能影响的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PW-PP)方法,计算了ZrMnu2-xCo2(x=0,0.5,0.75)合金及氢化物的电子结构和生成焓.晶胞体积、生成焓的计算值随Co含量的变化趋势与实验测定结果一致.计算结果表明: Zr4d轨道在Fermi能级处的态密度,H-Zr(2)与H-Mn(6h)的相互作用强度是决定氢化物稳定性的主要因素;合金ZrMn2-xCox的晶胞体积与6h位置原子间相互作用随着Co含量的增加而变化,是影响合金平台氢压的重要因素.     

Ti-Nb-Al体系相结构稳定性的第一原理计算

采用第一原理赝势平面波方法,从合金结合能角度揭示了Ti8Al8→Ti6Nb2Al8→Ti5Nb3Al8相变的能量学因素,从相变热的角度解释了γ1(Ti4Nb3Al9)新相产生的原因,并从电子态密度在费米能级上电子数的多少阐明了Ti8Al8→Ti6Nb2Al8→Ti5Nb3Al8→Ti4Nb3Al9相变的电子机制。从理论上说明了在Ti-Nb-Al体系中,随Nb含量增加,在能量与电子结构层次上产生γ1相的原因。     

B2-RuAl点缺陷结构的第一原理计算

采用第一原理赝势平面波方法,计算了B2-RuAl金属间化合物的基本物性及其点缺陷结构的几何、能态与电子结构,通过对不同点缺陷结构形成热与形成能的计算与比较,分析和预测了RuAl金属间化合物中点缺陷结构的种类与存在形式.结果表明：RuAl金属间化合物的点缺陷主要是Ru空位和Al反位,在富Ru合金中主要为Ru反位,在富Al合金中则主要是Al反位.这些点缺陷主要以Ru-Ru双空位和Al-Al双反位的组态结构形式出现,并且双空位以Ru-Ru为第一近邻时其点缺陷结构最稳定,而双反位则是以Al-Al为第三近邻时稳定性最高.进一步通过对NiAl和RuAl不同点缺陷结构Cauchy压力的比较,发现点缺陷对RuAl塑性的降低程度比NiAl低,因而含有点缺陷的实际合金的室温塑性RuAl比NiAl好.     

（Zr,Ti）（V,Mn,Pd,Ni,Fe）2系贮氢电极合金的循环稳定性

（Ｚｒ，Ｔｉ（Ｖ，Ｍｎ，Ｐｄ，Ｎｉ，Ｆｅ）２系贮氢电极合金具有较高的电化学容量。在充放电循环过程中，发生合金组元有选择地溶了，致使合金Ｃ１４７主相结构严重畸变，逐渐丧失了可逆贮氢能力。     

Fe2TiAl结构和热力学性质的第一原理计算

采用基于密度泛函的第一原理平面波赝势方法,研究了Fe2TiAl的几何结构、电子结构和热力学性质,结果表明:Fe2TiAl相比TiAl,晶格常数有所增加,Fe加入会增加费米能级处的d电子数,增加面间可动性,从而改善合金塑性;Fe2TiAl在零温和零压下的晶格常数、体弹性模量及弹性常数与实验值符合较好。利用准谐德拜模型,得到了不同温度和不同压强下Fe2TiAl的热容、体弹性模量和德拜温度,发现德拜温度随压强增加而增加,热容随压强增加而减小,高压下温度对Fe2TiAl热膨胀系数的影响小于压强的影响,并成功获得了相对体积、体弹性模量、热膨胀系数与温度和压强之间的变化关系。     

Ti掺杂对VH2电子结构影响的第一原理研究

采用密度泛函理论 (DFT)第一性原理的平面波超软赝势方法,对Ti掺杂VH2的超晶胞体系进行了几何结构优化。结果表明,随着Ti掺杂量的增加,V1-xTixH2晶胞参数逐渐增大,体系的总能量逐渐增大,体系的稳定性逐渐减弱,有利于改善放氢性能。对V1-xTixH2 (x = 0, 0.13, 0.30, 0.48, 0.65, 1)的电子态密度、净电荷、键级以及电子密度进行了计算和分析。计算结果表明： 随着Ti掺杂量的增加,V的净电荷逐渐增加,而H的净电荷逐渐减少,V-H的离子性相互作用增强,共价性相互作用减弱;在VH2中掺杂一定量的Ti以后,V-H之间的键级增大,V-H之间的相互作用增强,从而改善吸氢性能。当Ti含量大于0.48时,V-H之间的键级反而减小,V-H之间的相互作用减弱,合金的吸氢性能降低     

非化学计量比混合稀土—镍系贮氢合金的研究

本文研究了非化学计量比混合稀土－镍系贮氢合金ＭｍＢｘ的配比数ｘ对合金结构、热力学性能和金属氢化物（ＭＨ）电极充放电发性能的影响。随着配比数ｘ的减小,合金晶胞体积和金属氢化物生成焓（－ΔＨ）增加,平台压力降低且与配比ｘ有ｌｎｐｅｑ＝１．９９ｘ－１１．１３的关系。当ｘ〈５．０时,合金在ＣａＣｕ５型主相之外析出Ｃｅ２Ｎｉ７第二相,该第二相具有较高的电催化活性。ｘ〈５．０时,合金电极具有较高的初容量和活化     

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。     

STUDY ON Ti Ni La HYDROGEN STORAGE ALLOY

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｈａｓｇｏｔｍｕｃｈｆｏｃｕｓｆｒｏｍｓｏｍｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｏｒｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｈｉｇｈｈｙｄｒｏｇｅｎｃａｐａｃｉｔｙ．ＴｈｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆＴｉａｌｌｏｙａｓｎｅｇａｔｉｖｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒＮｉＭ（Ｈ）ｂａｔｔｅｒｙｈａｓｂｅｅｎｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｆｏｒａｌｏｎｇｔｉｍｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｃａｐａｃｉｔｙｆｏｒ…     

NaAlH4分解后的加氢过程

采用同步X射线衍射、扫描电镜及颗粒度分析研究了NaAlH4分解后的加氢过程.结果表明,催化剂Ti不仅可以降低NaAlH4的分解温度,也可以将Na3AlH6的分解温度从250℃降至160℃左右.NaAlH4分解后的加氢反应理论上是可逆的,但由于分解后的产物NaH和Al相互分离,尤其是由于聚集所形成的Al颗粒过大,造成Na3AlH6不能全部转变成NaAlH4.这也是导致在随后的吸、放氢循环过程中有效贮氢量降低的原因.进一步的实验表明,当聚集的Al颗粒平均尺寸大于2.3 μm时,便不利于加氢过程的完全进行.     

EFFECT OF ANNEALING ON THE ELECTRODE PERFORMANCES OF ZrTi(MnVCoNi)_2 HYDROGEN STORAGE ALLOY

1.IntroductionSystematicchemicalsubstitutionhasbeenappliedtotheZr-basedLavesphasehydr0-genst0ragealloyst0improvetheelectr0chemicaJproperties,becausethethermodynamicsstabilities0fZr-M2hydrides(M=V,CrandMn)aretoostabletoreleasehydrogeneasilyatanambientc0nditionl1].All0yingtreatmentwithothertransitionmetalshasbeenpr0vedtobeusefulf0rstronglyalleviatingthedifficultyinthehydrogendesorpti0nwithoutmuchdegradinghydrogenstoragecapacity,meanwhilethecomp0sitionm0diflcationmanagest0improveotherpr0pertie…     

变压边力拉深的原理及实验系统

板料拉深过程中,压边力是一种重要的工艺参数。由于其在冲压拉深过程中的重要作用及在生产中易于调节、控制,近年来一些汽车工业较为发达的国家,正在进行着变压边力拉深新工艺方法的研究。本文从板料冲压拉深过程对压边力需求的分析中,提出了变压边力控制方法的原理,建立了变压边力拉深实验系统,并以圆锥形件为研究对象对拉深过程中合理的变压边力控制问题进行了探索性研究,取得了阶段性成果。     

氢分子在贮氢材料Li2MgN2H2表面的吸附与解离

采用第一性原理计算方法研究了Li-Mg-N-H体系贮氢材料的放氢产物Li2MgN2H2的吸氢反应过程中的过渡态、表面电子态密度和表面能。结果表明:氢分子在Li2MgN2H2低指数表面中最低能量(100)表面的Mg-Mg-Li穴位吸附位置能够形成最稳定的吸附结构并发生解离,氢分子吸附能为-0.1898eV,解离能约为0.84eV(81kJ/mol),表明该反应所需的反应活化能仍较高,吸氢反应速度缓慢。     

次亚磷酸钠对贮氢合金活化性能的影响

采用次亚磷酸钠溶液对熔体旋淬技术制备的快凝贮氢合金粉ＭｌＮｉ３．６Ｃｏ０．７Ｍｎ０．３Ａｌ０．４进行还原处理,使其表面形成一个富Ｎｉ层,可显著改善合金粉的电化学活性．经处理的快淬合金粉仅２次充放电循环其放电容量便可达到２４１ｍＡ·ｈ·ｇ－１,而未经处理的同一合金粉经５次充放电循环其放电容量也只有２２２ｍＡ·ｈ·ｇ－１．ＡＥＳ及ＸＰＳ分析表明表面氧化层的性质对于在碱溶液中金属氢化物电极的活化过程具有重要影响．     

O_2在U和U-Nb合金表面吸附的XPS研究

采用Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）分析研究了２９８ Ｋ时Ｏ２在金属Ｕ和 Ｕ－Ｎｂ合金清洁表面的原位吸附过程,作为对照还研究了在纯 Ｎｂ表面的吸附吸附各阶段 ＸＰＳ图谱的变化揭示了Ｏ２在Ｕ,Ｎｂ和 Ｕ－Ｎｂ合金表面的吸附将导致ＵＯ２; ＮｂＯ和 Ｎｂ２Ｏ５等多种产物形成定量分析表明,Ｏ２在 Ｕ和 Ｕ－Ｎｂ合金表面的饱和吸附量大约分别为４５Ｌ和４０Ｌ（１Ｌ＝１．３３×１０－４　Ｐａ·ｓ）,而Ｏ２在金属Ｎｂ上的饱和吸附量仅约为１０Ｌ．