两段热处理对贮氢合金电极性能的影响

采用电化学方法测定了铸态合金和850－1000℃时二步法热处理合金（即热处理合金）的P－C－T曲线，研究了二步法热处理对M1（NiCoMnAl)5贮氢合金热力学性能的影响；应用三电极体系测定了贮氢合金电极的活化性能及温度特性。研究结果表明：合金经热处理后，平台压力下降，贮氢合金放氢平台的倾斜度减小；同时，X衍射的特征衍射峰明显加高，主峰半高宽由0.36下降到0.20；在常温（25℃）和0.2C（其中C为放电容量）充放电的条件下，合金电极达到最大电化学容量的循环次数由铸态合金电极的8次提高到热处理合金电极的3次；在不同的充电率下，合金电极在－20℃（1C）时放电效率由铸态合金电极的73．5％提高到热处理合金电极的94．8％，但热处理合金电极在45℃（1C）时放电效率则比铸态合金电极下降近3％，表明两段热处理能明显提高合金的活化速度，但合金电极的高温充放电容量下降。     

熔炼掺杂对AB5型贮氢合金的结构和性能影响

为了探索一种新的掺杂方式对AB5型贮氢合金性能的影响,采用熔炼掺杂方法,研究了掺杂适量TiMn1.5合金（掺杂量为4％、8％的TiMn1.5）对成分为‰．La0.7Ni2.65Co0.75Mn0.1的AB5型贮氢合金的结构及性能影响。XRD测试结果证实：掺杂后合金的主相仍为LaNi5相,生成了少量（NiCo）2Ti相。（NiCo）3Ti相的出现对贮氢合金的气态和电化学贮氢性能都有不同程度的降低。合金电极的动力学测试结果表明（线性扫描法和交流阻抗法）：在0．5～2．5C的放电电流密度,掺杂前后的合金电极的反应速率均由电极表面电荷转移速率决定,掺杂4％TiMn1.5的合金样品电极的高倍率放电性能有一定的改善。在3C放电电流密度以上,电极反应速率均由氢扩散速率来控制,随着TiMn1.5的掺杂的增加,其合金电极的高倍率性能降低。     

熔炼掺杂对AB5型贮氢合金的结构和性能影响

为了探索一种新的掺杂方式对AB5型贮氢合金性能的影响,采用熔炼掺杂方法,研究了掺杂适量TiMn1.5合金(掺杂量为4％、8％的TiMn1.5)对成分为La0.7Ni2.65Co0.75Mn0.1的AB5型贮氢合金的结构及性能影响.XRD测试结果证实:掺杂后合金的主相仍为LaNi5相,生成了少量(NiCo)3 Ti相.(...     

快淬对贮氢合金组织和电化学性能的影响

通过XRD、TEM、DTA分析和电化学实验，研究了快淬对贮氢合金组织和电化学性能的影响，研究表明，成分均匀性改善和单胞体积减小是影响快淬氢合金电化学性能的主要因素，其中，前者使充放电循环稳定性提高，后者使放电容量降低，在本研究中，快淬速度为10m/s时，合金成分的均匀性已较铸态有明显改善，更高的快淬速度并不能使成分的均匀性进一步大幅度提高，反而使单胞体积减小，因此，快淬速度为10m/s时，快淬合金的综合电化学性能最佳。     

冷却速度对共晶铝硅合金凝固组织形态的影响

研究了在金属型、湿砂型和预热干砂型等不同冷却条件下,共晶铝硅合金中硅相的凝固组织形态,结果表明,随着冷却速度的增加,共晶组织最张的硅的形态由粗而长的针片状变为丛簇纤维状。分析认为,冷速改变而导致的共晶硅组织形态改变的原因在于a-Al相先于形核生长,导致剩余液相中硅原子浓度升高,从而改变了铝硅共晶合金的凝固组织形态。     

不同烧结工艺对贮氢合金LaMgNiCo的性能影响

借助XRD和SEM及EPMA研究La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5贮氢合金的烧结工艺对该合金的微观组织结构及电化学性能的影响。结果表明,在不同烧结条件下合金均由不含Mg的LaNi5相、富Mg的LaNi3相及一个贫Mg的LaNix（x=3.0-3.8）相三相组成。当烧结温度不超过1203k时合金主相为LaN i3相,当烧结温度超过1 203K,LaN i5相逐步成为主相。电化学性能分析结果表明,烧结温度不超过1203K,合金放电能力主要受合金组织形成与均匀性影响;而烧结温度超过1 203K,Mg元素挥发损失成为影响合金放电能力的决定因素。烧结条件为873k～1123k保持24 h、1203k保持2h,是制备La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5贮氢合金的适宜工艺。     

电极施加方式对纯铜凝固组织的影响

以纯铜为原料,通过改变电极方式及同一电极施加方式下脉冲电压的大小,来研究电极施加方式对纯铜凝固组织的影响。结果表明：电极式侧插时,纯铜晶粒细化效果最明显,石墨坩埚式电极细化效果次之,平行式电极细化效果最差,但平行电极处理后纯铜平均晶粒面积仍比未施加电场时小;3种电极施加方式下,最佳晶粒细化效果的脉冲电压存在最佳值,本实验中为3V,其中电极式侧插时晶粒细化效果最好,平均晶粒面积为0.11cm^2。     

AB5型贮氢合金低温放电性能影响因素的研究

为了寻找测试贮氢合金低温(233 K)放电性能的最优条件, 采用三电极方法,测试了电极在低温不同条件下的放电容量.结果表明 搁置时间达到4 h后,合金内外温度达到平衡;电解液密度为1.33 g·ml-1、压片压力为3.5MPa、镍粉与贮氢合金粉比例为3∶1时,合金具有较好的低温放电性能;铜粉作为添加剂时,贮氢合金的低温放电性能不好;添加细小镍粉的贮氢合金电极比镍粉尺寸大的电极的低温放电容量高;活化制度对贮氢合金低温放电性能影响不大.     

贮氢合金La-Mg-Ni系的贮氢性能

借助X-ray及吸氢性能测试装置研究了AB3型La-Mg-Ni系贮氢合金的结构和贮氢性能,测试了不同温度下合金的PCT曲线.结果表明,La-Mg-Ni系贮氢合金可获得(La,Mg)Ni3相组织;加Co,改善了合金的特性,并使平台压力降低.     

快速凝固Al-Fe合金的显微组织及其对性能的影响

本文用分析电子显微术(AEM)和力学性能测试研究了快速凝固热强合金Al-Fe-(Ce、Ti、Zr)的显微组织及其对高温性能的影响。首先分析了急冷条带的凝固过程动力学及凝固速度对胞晶内部溶质分布的影响,之后对急冷条带及热挤合金的退火过程与弥散相分布时合金高温性能的作用进行了研究。分析结果表明:影响合金凝固过程的主要是初始过冷度和凝固速率;胞晶内溶质元素固溶量随凝固速度增大而升高。合金高温性能主要同弥散相的结构及分布有关。     

合金元素对铝锂合金焊缝凝固组织形态的影响

通过使用不同化学成分的焊丝，研究了合金元素对８０９０铝锂合金焊缝凝固组织形态的影响：采用横向变拘束裂试验，探讨了焊缝凝固组织形态化对改善焊缝热裂倾向的作用机制，结果表明，镁、锂、锆和铈等合金元素能够明显细化焊缝凝固组织，并降低８０９０铝锂合金焊缝形成热裂纹的敏感性。     

凝固速率对AlCoNiCrFe合金组织结构及性能的影响

采用X—Ray衍射仪、金相显微镜、室温压缩测试、显微硬度测试手段,研究了AlCoNiCrFe高熵合金在三种不同凝固速率状态下形成合金的显微组织和力学性能影响。结果表明：AlCoNiCrFe高熵合金经不同凝固速率后因高熵效应及元素扩散困难而形成简单的BCC晶体结构,合金的晶格常数随凝固速率的升高而增大。凝固速率越高合金的组织变得越细小,喷铸后合金生成梅花状树枝晶。合金的压缩强度、硬度随凝固速率升高而增大,喷铸成直径为2mm的合金其综合力学性能最好,其硬度比母合金锭提高13．6％,其塑性达到最大38．1％。     

不同凝固条件对镍铬合金组织性能的影响

在自制的多功能高梯度定向凝固及电弧熔炼设备上,控制6J20镍铬合金的凝固速度,制备出铸态力学性能试棒和金相试样,观察6J20镍铬合金材料的光学显微组织并测试其力学性能.结果表明,镍铬合金凝固速度越大,其断裂强度越高,延伸率则有较大的降低;凝固速度很大时,镍铬合金显微组织为细小的树枝晶的单相固溶体;凝固速度较小时,镍铬合金的显微组织为均匀分布的十字花瓣形或近似于圆形的单相固溶体.断口分析表明,快速凝固镍铬合金试样的断口具有沿晶断裂和穿晶断裂的特征;定向凝固镍铬合金试样的断口特征具有穿晶断裂的特征.     

凝固条件对铝铁合金凝固组织的影响

研究了冷却速度（不同铸型）对二元Al-5?合金和Al-10?合金初生Al3F3相形貌的影响，实验结果表明，冷却速度对Al-Fe合金的凝固组织有着明显的影响，耐火保温砖铸造时，初生Al3F3相为粗大的板片状，而共晶Al3F3相形状为小针状；砂型铸造时初生Al3F3相为发达的针片状，共晶Al3F3相为细小的针状，金属型铸造时初生Al3F3相为小针片状和针状，此时共晶Al3F3相在低放倍数下已不可见，对在不同凝固条件下两种成分合金中的Al3F3相的面积百分数作了定量分析。     

电磁搅拌对A1-Si合金凝固组织的影响

对电磁搅拌条件下凝固的亚共晶、共晶合金组织进行研究后发现,电磁搅拌可使Al—Si亚共晶、共晶宏观组织中等轴晶明显细化;α—Al显微组织由树枝状变球状,α—Al二次枝晶臂变宽,Si相间距变宽;Al—Si共晶合金显微组织中随搅拌电压增加Si片变长,分枝减少,Si片变得有规则,Si相间距增大等。     

贮氢合金的应用研究进展

本文概括了新型功能新料－贮氢材料的发展状况和应用研究进展，重点综述了稀土储氢合金性能改善方面的最新成果和用于二次电池的贮氢材料的状况。     

Mg含量对Al-Cu-Mg合金定向凝固组织的影响

建立模拟多元合金树枝晶生长的三维元胞自动机模型,耦合合金热力学和生长动力学计算,模拟预测Al-Cu-Mg合金定向凝固组织形成过程,考察Mg含量对定向凝固一次枝晶间距的影响。结果表明,在相同凝固条件下,定向凝固一次枝晶间距随着Mg含量的增加而增大,定向凝固二次枝晶间距随着Mg含量的增加而减小。     

稀土Er对FVS0812合金组织性能的影响

为欲充分发挥ＡｌＦｅＶＳｉ系耐热铝合金应用潜力，进一步提高合金的综合性能。本文采用了金相，Ｘ射线衍射，透射电镜和力学性能等测试手段研究了稀土元素ＦＶＳ０８１２合金的显微组织，力学性能以及热稳定性的影响，结果表明，ＦＶＳ０８１２合金中加入少量Ｅｒ可以保持合金良好的高温强度，明显改善合金塑性，而且降低了主要强化相Ａｌ１２（ｆＥ，ｖ）３Ｓｉ硅化物的粗化率，提高合金的高温稳定性；     

La2Ca2Mg2Ni13-xCox贮氢合金的相结构和电化学性能

研究元素Co部分替代Ni对La2Ca2Mg2Ni13合金相结构和电化学性能的影响。结果表明,La2Ca2Mg2Ni13-xCox（x=0,0．25,0．5,0．75和1．0）系列合金主要由PuNi3型结构的（La,Ca,Mg）（Ni,Co）,相和CaCu5型结构的（La,Ca）（Ni,Co）,相组成,随合金中Co替代量x的增加,PuNi3型主相的含量先增加后降低。当x=0．75时,合金具有最高的放电容量360mA·h/g,并具有较好的循环稳定性。     

Nb变质剂对Fe-Ni膨胀合金凝固组织的影响

Nb变质剂对Fe-Ni膨胀合金凝固组织影响的研究结果表明:经Nb变质处理后,Fe-Ni膨胀合金中形成了大量的Ni3Nb包芯(Fe2Nb)的高熔点化合物,尺寸为2～4 μm.根据错配度理论计算表明,Ni3Nb的某些低指数面与Fe-Ni膨胀合金的某些低指数面具有4.96%的较低错配度,因此,Ni3Nb作为非均匀形核核心,使合金凝固组织由完全的柱状晶变为完全的等轴晶组织,晶粒尺寸为45～50 μm.此外,Nb在等轴晶晶界上以NbN、NbC、Ni3Nb包芯(Fe2Nb)复合物形式存在,其中Ni3Nb包芯(Fe2Nb)复合物具有阻止晶粒长大的作用.