过渡金属氧化物掺杂NaAlH4放氢性能

采用PCT (Pressure-Content-Temperature)、XRD、SEM等测试方法对掺杂不同过渡金属氧化物(TiO2,ZrO2,Cr2O3,ZnO)的NaAlH4试样的放氢性能进行研究.结果表明,掺杂TiO2和ZrO2的NaAlH14试样的放氢性能较好.此外,所研究球磨工艺明显改善了NaAlH4的放氢性能.SEM结果发现,球磨3h的Zr-NaAlH4试样效果最佳,此时粉体吸附在较大颗粒四周,随球磨时间的延长,NaAlH4粉体颗粒发生团聚.XRD结果表明,NaAlH4球磨后的结构并未发生明显变化,这说明NaAlH4具有良好的稳定性.     

掺杂NaAlH4放氢性能的研究

采用PCT(pressure-conten-temperature)、XRD等测试方法对掺杂Ag2SO4、SrCO3、TiO2和ZnO的NaAlH4放氢性能进行研究。结果显示,掺杂TiO2的NaAlH4试样具有最大的放氢量,而掺杂SrCO3的试样放氢量最小,并且对比所有掺杂试样在第1阶段的放氢速率发现,掺杂TiO2的NaAlH4试样具有最大的放氢速率,在整个放氢性能的测试过程中,试样表现出了明显的2个分解阶段,并且在第1阶段的分解速率明显大于第2阶段。此外,掺杂TiO2和ZnO试样的XRD结果表明,掺杂试样经过30min的球磨之后,试样的晶体结构没有发生明显变化,并且没有新的物相生成,这说明NaAlH4具有很好的稳定性。     

稀土掺杂镍基铁氧体的制备和性能

在同等条件下,通过溶胶-凝胶法,制备了四种稀土离子掺杂的镍基复合铁氧体NiAyFe2-yO4(A为Ce,Nd,La或Y,y=0.1)。对粉末的结构和磁性能进行表征,结果表明:四种离子掺杂后,均能形成在室温条件下具有超顺磁性的镍基铁氧体粉末,Y3+掺杂可以形成纯净的镍基铁氧体。对粉末的电磁性能进行表征,结果表明:掺杂后,铁氧体的复介电常数实部ε’和虚部ε″在2～18 GHz增大,尤以La3+掺杂的效果最为明显;与未掺杂的样品相比,四种离子掺杂的样品复磁导率实部μ’和虚部μ″均减小,在2～18 GHz,四种样品的复磁导率实部μ’先急剧减小,后逐渐增大;掺杂离子的半径和掺杂量对电磁参数的改变起主要作用。     

Study on Hydrogen Release Capacity of LiAlH4 Doped with CeO2

通过PCT设备和SEM分析方法主要分析了CeO2对LiAlH4放氢性能的影响。结果显示,掺杂CeO2明显缩短了LiAlH4的氢分解时间。在所有的试样中,掺杂2 mol%CeO2的试样开始放氢时间最早。有关放氢量的研究发现,掺杂1 mol%CeO2的试样具有最大的放氢量。并且随着掺杂量从1 mol%到5 mol%增加,试样的总放氢量表现出一个下降趋势。进一步有关微观结构的研究发现,掺杂CeO2没有引起LiAlH4微观结构的变化,所有的试样都显示出一种絮状结构。     

稀土对Cr12MoV钢渗硼层组织和性能的影响

研究了稀土对Cr12MoV锕渗硼层组织和性能的影响，片对影响机理进行了韧步探讨。结果表明．硼-稀士共渗层的组织、显微硬度、脆性、耐磨性比单一渗硼明显改善．尤其是耐磨性显著提高，     

混合稀土氧化物对镁质耐火材料结构与性能的影响

研究了添加Y2O2的混合稀土氧化物对镁质耐火材料的烧结性、力学性能和显微结构的影响。结果表明：添加含Y2O3的混合稀土氧化物可以促进镁质耐火材料的烧结，提高材料的力学性能，同时改善材料的组织结构。含Y2O3的混合稀土氧化物的添加，使镁质耐火材料的结合方式由硅酸盐相结合转化为高熔点的稀土硅酸盐相结合，从而导致镁质耐火材料的高温强度得到显著地提高。     

掺杂类金刚石薄膜微观结构和摩擦学性能的研究进展

类金刚石(Diamond like carbon,DLC)薄膜具有高硬度、低摩擦系数、低磨损率的特点,已广泛应用于各行各业,但也存在内应力大、热稳定性差以及摩擦学性能对环境敏感等问题,制约了DLC薄膜的应用.在DLC薄膜中,掺入异质元素能够改变薄膜成分、微观结构和sp3杂化键含量,可有效地减小薄膜内应力,提高结合力并改...     

真空脱氢对Sr变质ZL114A焊缝组织性能影响研究

通过选用不同厚度与状态的焊接副与焊丝,完成了Al-Sr中间合金硅相变质ZL114A合金的氩弧焊堆焊处理,利用电感耦合法(ICP)测定了材料的化学成分,分别采用电子测氢仪、万能试验机、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)与透射电镜(TEM)全面分析了真空脱氢对Sr变质ZL114A焊缝区域微观组织与力学性能的影响。结果表明：焊接副与焊丝经真空脱氢处理,氢含量由0.64×10_-6降至0.26×10_-6,24mm与12mm壁厚焊缝区域气泡数量各降低71.4%与60%,气泡直径由2.3mm与1.8mm降至1.4mm与1.2mm,面密度各降低77.7%与81.8%。沿晶界均匀分布的初生与共晶Si相经Sr元素变质处理,形貌由针状转变为球状,颗粒尺寸由106μm降至12μm,12mm壁厚焊缝区域平均抗拉强度、屈服强度、延伸率与断面收缩率分别为364MPa、332MPa、9.8%与14.2%。焊缝区域T6态微观组织主要由初生α-Al、初生与共晶Si相及Mg₂Si时效相组成,断口表面晶界处硬脆Si相颗粒直径约为4μm,Mg₂Si时效相呈长棒状,长宽比约为15.2,经真空脱氢处理,断口韧窝形貌由椭圆状过渡为球状,断裂机制由沿晶断裂演变为韧窝断裂。     

稀土Y对AZ31镁合金板材组织和性能的影响

研究不同含量Y及不同轧制温度对AZ31镁合金板材再结晶行为、显微组织以及力学性能的影响;探讨如何优化Y元素含量及轧制工艺来提高变形镁合金板材的组织和性能,从而获得高强韧、高成形性镁合金板材。结果表明:Y元素含量约为1%,轧制温度约为300℃时,变形镁合金的强韧性配合最好,板材具有较好的综合力学性能。研究结果有望为改善镁合金室温塑性与提高可成形性能提供了理论依据和新思路。     

稀土元素Nd、Y对镁合金性能与组织的影响

针对具有不同成分比的Mg—Nd和Mg—Y合金,主要进行了显微组织和拉伸力学性能两方面的研究。通过金相照片、电子扫描显微照片观察到了显微组织。通过EDAX能谱分析、X射线衍射,又对其中存在的相进行了初步的分析。而在力学性能方面,通过拉伸试验分别测量了各种合金的屈服强度、抗拉强度与伸长率,绘制了应力一应变曲线。通过SEM观察了断口形貌,对其断裂机制进行了研究。随后对镁合金中稀土元素含量变化对合金微观组织以及力学性能带来的影响进行了初步的探讨,并发现了一定的规律。     

WC-Co硬质合金材料的纳米稀土改性

本文简要综述了哈尔滨工业大学纳米表面工程课题组最近十年来在硬质合金材料纳米改性方面的一些研究成果。稀土对硬质合金性能有明显的改善作用,但大多数研究都是在硬质合金中加入微米级的稀土。纳米表面工程课题组利用纳米材料的小尺寸效应、表面和界面效应等特征,通过向传统的WC硬质合金粉末料中(其中Co的质量分数为8%和11%)加入微量纳米级(50 nm)稀土改性剂进行强韧化改性,分别利用真空烧结和放电等离子烧结得到硬质合金块体。与现有的其它同成分硬质合金对比分析,纳米稀土改性后硬质合金的性能得到显著地提高,达到了既不提高很大成本又能提高使用性能的目的。     

稀土镧掺杂层状锰酸锂正极材料的制备与性能

采用溶胶凝胶法制备层状LiMnO2,并掺杂不同比例的稀土元素进行改性.XRD分析结果表明,掺杂镧元素的层状锰酸锂呈斜方晶系,纯度较高.SEM照片显示这种产物为层状结构,且粒度大小分布较为均匀.用循环充放电测试考察了产物的电化学性能,结果显示掺杂6%La的层状锰酸锂正极材料的初次放电比容量为128 mAh/g,但循环稳定性较差;而掺杂了4%La的层状锰酸锂则表现了良好的循环稳定性,首次放电比容量达到了102 mAh/g,多次充放电之后容量基本没有衰减,仍然能保持较高的比容量.从交流阻抗数据分析,掺镧量为4%的样品扩散阻抗较小,充放电可逆性较好.     

Ce2Mg17及其氢化物添加剂对LiBH4的放氢作用机理研究

为改善LiBH4体系的可逆吸放氢性能,将Ce2Mg17合金(简称为CM)及其氢化物(CeH2.51和MgH2,简称为CMH)分别与LiBH4球磨4 h制得LiBH4-0.02CM和LiBH4-0.02CMH复合储氢体系,采用MS、TPD、XRD和FT-IR等测试手段研究了不同状态Ce-Mg添加剂对复合储氢体系可逆吸放氢性能的影响及其作用机制。结果表明:Ce2Mg17合金本身对改善LiBH4吸放氢性能没有明显作用;而Ce2Mg17氢化物(即MgH2和CeH2.51)可降低复合体系中LiBH4的放氢温度和提高LiBH4的放氢速率,并可明显改善体系的可逆吸放氢性能。进一步分析表明,MgH2和CeH2.51对LiBH4的协同改性作用是有效降低LiBH4热力学稳定性、提高LiBH4-Ce-Mg复合体系可逆吸放氢性能的主要原因。     

硅、铝及稀土元素对铸态锌基合金组织和性能的影响

采用正交组合回归设计试验方法，研究了硅、铝元素对铸态锌基合金力学性能的影响，同时分析了稀土元素对锌合金组织的影响，结果表明，硅、铝元素对锌合金的室温硬度，100℃硬度以及抗压强度都有显著影响，适当提高铝的含量，控制硅含量，并加入稀土元素进行变质处理，可得到具有较高强韧性的耐磨锌合金。     

掺杂Co、Ni对LiBH4解氢性能影响的第一原理研究

采用基于密度泛函理论的第一原理赝势平面波方法,计算了Co、Ni掺杂LiBH4体系的晶体与电子结构及解氢性能的影响.负合金形成热与H原子解离能的计算发现:金属元素Co、Ni在LiBH4中少量置换固溶时,体系结构稳定性发生变化,合金化增强了体系解氢能力,其中Co提高LiBH4体系解氢效果较好.电子态密度与电子密度分析发现:合金化提高LiBH4解氢能力的主要原因是Co、Ni导致LiBH4体系Fermi能级附近能隙减小,BH键的键长增长和重叠布局数减小及Li与BH之间的成键作用减弱.     

Effect of F-1 on the Hydrogen Release Properties of NaAlH4 and LiAlH4

使用PCT设备分析了NaF和LiF对NaAlH4和LiAlH4放氢性能的影响。结果显示,除了掺杂0.5 mol%,4 mol%NaF的试样外,掺杂NaF明显提高了NaAlH4的放氢量。此外,掺杂NaF还增加了NaAlH4第1阶段的放氢速率。在所有的掺杂NaF的试样中,掺杂1 mol%NaF的试样的放氢量是最大的,并且放氢速率也是最快的。相比之下,掺杂LiF使得LiAlH4的放氢量明显降低了。     

Effect of Rare Earth Sc Addition on Microstructure and Mechanical Properties of an Al-Cu-Mg-Ag Alloy

Al-5.3Cu-0.8Mg-0.6Ag alloys containing 0, 0.1, 0.3 and 0.5 (mass. %) Sc were prepared by ingot metallurgy and thermomechanical treatment. The effect of Sc addition on the precipitation and microstructure of the alloys has been investigated using mechanical testing, optical microscope, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). It has been shown that trace Sc element refines the grains of the casting alloys and the average grain size decreases from 85 μm to 30 μm. Increasi...     

Ga、K双掺杂P型Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3材料的制备及热电性能

采用真空熔炼和热压方法制备了Ga和K双掺杂Bi0.5Sb1.5Te3热电材料。XRD结果表明,Ga0.02Bi0.5Sb1.48-x Kx Te3块体材料的XRD图谱与Bi0.5Sb1.5Te3的XRD图谱对应一致,但双掺杂样品的衍射峰略微向左偏移。热压块体材料中存在明显的(00l)晶面择优取向。SEM形貌表明材料组织致密且有层状结构特征。Ga和K双掺杂可使Bi0.5Sb1.5Te3在室温附近的Seebeck系数有一定的提高,而双掺杂样品的电导率均得到了不同程度的提高,其中Ga0.02Bi0.5Sb1.42K0.06Te3样品的电导率得到较明显的改善。在300~500 K测量温度范围内,所有双掺杂样品的热导率高于Bi0.5Sb1.5Te3的热导率,在300 K附近双掺杂样品的ZT值得到提高,其中Ga0.02Bi0.5Sb1.42K0.06Te3样品在300 K时ZT值达到1.5。     

稀土元素掺杂AgSnO2 触头材料的第一性原理理论研究

AgSnO2触头材料中Ag具有良好的导电性,SnO2具有较高的热稳定性.但是,SnO2是惊种宽禁带半导体,近乎绝缘,使得AgSnO2触头材料的电阻较大.通过对SnO2进行掺杂,使SnO2由绝缘改性为导电,能有效改善AgSnO2的电性能.采用第惊性原理研究了稀土元素La、Ce、Nd掺杂后的电子结构,对纯SnO2和掺杂SnO2的晶体结构、能带结构、态密度进行了分析对比.晶格数据表明,稀土元素掺杂SnO2愌起的晶格畸变与掺杂原子的共价半径大小有关.能带结构表明,稀土掺杂可使SnO2的导带向低能端惕动,带隙变窄,即导电性提高,且La掺杂时的带隙最小.电子态密度表明,稀土元素特有的f态电子对费米能级处的导带贡献很大,即稀土元素掺杂能提高AgSnO2触头材料的导电性,且La掺时的费米能级处的态密度值最大.     

球磨工艺对LiAlH4放氢性能的影响

采用PCT(Pressure-Conten-Temperature)、XRD和SEM等测试方法,对经过不同时间球磨的LiAlH4 及其掺杂3 mol LaCl3试样的放氢性能进行了研究.结果发现,球磨工艺在明显降低LiAlH4放氢温度的同时也明显降低了其放氢量.此外,XRD结果发现,球磨试样的衍射峰发生了小幅度的宽化,部分衍射峰的强度有所降低,然而晶体结构没有发生明显变化,这说明LiAlH4具有很好的稳定性.