层叠Ni/Ti热扩散形成金属间化合物的规律

选择Ni和Ti粉末及其机械合金化粉末制备Ni/Ti扩散偶,利用扫描电镜和X射线衍射等手段研究了Ni/Ti扩散偶在固相热处理作用下金属间化合物的形成及生长规律.随着热处理温度的提高,Ni3Ti,Ti2Ni和NiTi金属间化合物的数量增加明显;随热处理保温时间的增加,NiTi金属间化合物呈抛物线规律生长,而对Ni3Ti和Ti2Ni的生长影响不大.结果表明,金属间化合物在形成过程中,Ni3Ti和Ti2Ni优先形成,达到一定厚度后,NiTi金属间化合物开始形成并快速增长.     

Ti-Ni-Cu三元扩散偶的界面研究

采用"铆钉法"制备了界面为曲面的Ti-Ni-Cu三元扩散偶,使用光镜和扫描电镜,结合电子探针微区元素分析技术,对扩散反应进行了分析.结果表明,Ti-Ni-Cu三元扩散偶在973 K反应200h,共生成了10个扩散溶解反应层,其中包括两个Ti-Ni二元金属间化合物(Ti2Ni,TiNi);3个Ti-Cu二元金属间化合物(TiCu,Ti3Cu4和TiCu4);5个Ti-Ni-Cu三元金属间化合物(TiNi2Cu,CuNi29Ti10,Cu3NiTi8,Cu12NiTi7,Ti50Ni32Cu18).     

Ti2Ni3Si/NiTi金属间化合物合金在H2SO4溶液中的腐蚀行为

利用激光熔炼材料制备技术,制得了由三元金属硅化物Ti2Ni3Si初生枝晶和枝晶间Ti2Ni3Si/Ti共晶组成的金属间化合物耐磨耐蚀合金;采用极化曲线、塔菲尔图(Tafel Plot)和交流阻抗(EIS)等技术,研究了合金在1 mol/L H2SO4溶液中的电化学腐蚀行为以及Ti含量对合金组织与耐蚀性的影响.结果表明:由于表面形成的稳定钝化膜及Ti2Ni3Si和NiTi的高化学稳定性,使合金在1 mol/L H2SO4溶液中具有优异的耐蚀性,且随着Ti含量的升高,合金的耐蚀性略有提高.     

激光熔化沉积NiTi/Ni3 Ti金属间化合物合金的显微组织和耐磨性

利用激光熔化沉积技术制备出分别以NiTi和Ni3Ti为初生相的NiTi/Ni3Ti金属间化合物耐磨合金,采用XRD、OM、SEM、EDS等手段分析合金的组织,测试合金的室温干滑动磨损性能。结果表明,其室温干滑动磨损机制为软磨料磨损和氧化磨损;对于以Ni3Ti为初生相的合金,其室温干滑动磨损机制在中低负荷下为氧化磨损和显微切削,在高负荷下则是Ni3Ti的显微切削;以NiTi为初生相的NiTi/Ni3Ti金属间化合物合金具有更好的抗室温摩擦磨损性能。     

激光熔炼Ti5Si3／NiTi金属间化合物合金的组织及耐磨性

设计并利用激光熔炼技术制备出了以Ti5Si3为增强相、以NiTi为基体的金属间化合物新型耐磨合金，研究了增强相Ti5Si3的含量对合金显微组织、显微硬度及耐磨性能的影响。结果表明，随Ti5Si3含量的增加，合金显微组织由亚共晶向共晶、过共晶转化，增强相Ti5Si3由细层片状共晶相向块状初生相转变，合金显微硬度随之显著提高；在室温干滑动磨损条件下，Ti5Si3／NiTi金属间化合物合金具有优异的耐磨性，并随Ti5Si3增强相的增加而显著提高。Ti5Si3增强相的高硬度和NiTi基体的高韧性及伪弹性效应是该合金具有优异耐磨性能的主要原因。     

MA-HP法制备Al_(0.4)FeCrNiCo_(1.5)Ti_(0.3)高熵合金组织与性能研究(英文)

采用机械合金化-真空热压烧结(MA-HP)法制备了Al0.4FeCrNi Co1.5Ti0.3高熵合金。利用XRD、SEM和力学压缩试验机分析Al0.4FeCrNiCo1.5Ti0.3合金的微观组织、相转变以及力学性能。结果表明:经高能球磨10 h,合金中形成了简单固溶体fcc和bcc相,而经过热压烧结的Al0.4Fe Cr Ni Co1.5Ti0.3合金以单一fcc相及2种bcc相(bcc1、bcc2)组成。热压烧结Al0.4Fe Cr Ni Co1.5Ti0.3合金致密度达99.48%,其微观硬度(HV),屈服强度、断裂强度、压缩率分别达到725 MPa,2.13 GPa,2.54 GPa,20.1%,合金优异的力学性能主要是因为合金的固溶强化;断裂模式为解理断裂及塑性断裂的混合机制。     

TA2钛合金表面激光熔覆Ni60涂层的研究

在TA2钛合金表面预置Ni60合金粉末,利用CO2激光器进行激光熔覆,获得了良好的冶金涂层。采用SEM、EDS及显微硬度计,研究了涂层的成分分布和组织结构及硬度分布。结果表明,Ni60涂层组织由NiTi2/NiTi/Ni3Ti金属间化合物以及Ti5Si3、CrB等增强相组成;涂层与基材之间存在厚约20μm的过渡区;涂层硬度分布均匀,比基体提高4倍左右,其强化形式主要是第二相强化。     

Si3N4／Cu68Ti20Ni12的界面结构及连接强度

采用Cu68Ti20Ni12钎料进行了Si3N4／Si3N4的活性钎焊连接。结果表明：钎焊温度和时间对连接强度有重要影响；在1373K，10min的连接条件下，Si3N4/Si3N4连接强度达到最大值289MPa。通过对Si3N4／Cu68Ti20Ni12界面区的微观分析：发现Ti，Ni明显向Si3N4方向富集，相对Ni而言，Ti的富集区更靠近Si3N4陶瓷，而Si则向钎料方向扩散，Cu在接头中心富集：界面区存在2层反应层，反应层Ⅰ为TiN层，而反应层Ⅱ则由TiN，Ti5Si4，Ti5Si3，Ni3Si及NiTi化合物组成。     

SPS制备NiTi表面多孔梯度合金的组织演变与力学性能研究

利用放电等离子烧结技术制备了基体为NiTi、表面为多孔NiTi的生物医用梯度合金,研究了烧结温度对梯度合金的微观结构、显微组织演变、表面孔隙特征及力学性能的影响。结果表明:随着烧结温度升高,合金由Ti、Ni、Ti_2Ni、Ni_3Ti混合相逐渐演变为以NiTi相为主及少量残留Ti_2Ni、Ni_3Ti相组成的组织,基体与多孔层界面处裂纹及缺陷逐渐减少并形成稳定的冶金结合,内外层晶粒不断细化,但过高的烧结温度会导致多孔层孔隙融合连通,使得梯度结构遭到破坏,同时表面多孔层孔隙率与平均孔径呈缓慢减小趋势;合金压缩弹性模量随烧结温度升高变化不明显,而抗压强度呈显著增大趋势。与块体NiTi合金及多孔NiTi合金相比,所制备梯度合金不仅具有良好的界面结合和表层孔隙特征、较高的抗压强度及较低的弹性模量,还具有优异的超弹性性能。     

激光熔化沉积Ti5Si3/NiTi双相金属间化合物合金耐磨性能

采用激光熔化沉积工艺制备出以块状Ti5Si3过渡金属硅化物为初生相、以Ti5Si3/NiTi共晶为基体的双相金属间化合物耐磨合金,在室温干滑动磨损条件下测试了Ti5Si3/NiTi合金的耐磨性能并讨论了其磨损机制。结果表明,由于Ti5Si3/NiTi合金良好的强韧性配合以及在磨损过程中磨损表面上形成了“无组织特征”的表面高硬度层,对合金有保护作用,合金在室温干滑动磨损条件下具有优异的耐磨性能和很低的载荷敏感性     

氧化物—空气半燃料电池用贮氢合金电极的烧结制备及其电化学特性

研究了应用在空气－氢化物半燃料电池上的制备配套金属氢化物厚型电极烧结技术，将贮氢合金与细镍粉和一定的添加剂形成浆料涂覆在泡沫镍基体，测试不同烧结参数对贮氢合金电极的电化学性能的影响，烧结电极合金的电化学活化特性和高倍率放电能力与传统的粘结式电极有较大的提高，为设计适合电动车用高能量密度空气－氢化物燃料电池，分别选用冲孔镍箔带，冲孔铜箔带和铜编织网作为集流体进行比较实验。结果表明，选定冲孔铜箔带是适宜于设计空气－氢化物燃料电池用厚型氢化物电极。     

放电等离子烧结制备对Ni/SiCf界面反应的影响

SiCf增强镍基复合材料作为一种高强度轻量化的新型高温材料,受到材料前沿研究的关注.然而剧烈的界面反应阻碍了该材料的进一步发展.由于长时制备下界面反应剧烈,因此采用具有短时快速制备成型特点的放电等离子烧结工艺制备并研究了Ni/SiCf复合体系.利用SEM,EDS等表征方法对Ni/SiCf复合体系的界面形貌及元素分布进行...     

Effects of sintering on composite metal hydride alloy of Mg2Ni and TiNi synthesized by mechanical alloying

As-milled composite metal hydrides composed of Mg₂Ni and TiNi phases were cold-pressed under a pressure of 490 MPa and sintered for 1 h at 5×10⁻⁶ Torr and 300 °C. Electrochemical characteristics of the sintered composite metal hydride electrode were investigated. The maximum discharge capacity of the sintered composite alloy electrode was 125 mAh/g at a discharge current density of 100 mA/g. This value was similar to that of the as-milled one before sintering. However, the sintered electrode retained 80% of the maximum discharge capacity after 150 cycles, while the as-milled electrode retained only 55%. This is because after the sintering process an interface between Mg₂Ni and TiNi plays a role similar to a diffusion layer of hydrogen. In the sintered composite electrode, when a discharging step proceeds, hydrogen absorbed in a Mg₂Ni particle can move into a TiNi phase through the bonded-interface between Mg₂Ni and TiNi, then discharges at the interface between TiNi and the electrolyte. Also, the electrochemical impedance spectroscopy (EIS) tests showed that the composite alloy electrodes had a lower charge-transfer resistance and a higher hydrogen diffusion coefficient than those in single-phase Mg₂Ni. This indicates that TiNi particles in the composite are the active sites for redox reaction of hydrogen and the pathway for the diffusion of hydrogen     

盲孔铜集流体制备及其对硅基阳极循环性能的改善(英文)

为提高硅基阳极的电化学性能,采用激光加工制备表面具有盲孔的铜集流体。将具有盲孔的铜集流体及表面光滑的铜集流体制成电极片,并组装成纽扣电池进行充放电循环测试。与表面光滑的铜集流体相比,多孔铜集流体显示出性能优势。电压—容量曲线表明,带有盲孔的集流体可以保持电极结构,进而保证较小的界面接触电阻。结果表明:多孔铜集流体可以提高硅基阳极的循环性能和库伦效率。     

Electrolytic properties and element migration in Ni-TiB_2/Al_2O_3composite cathode

With alumina sol as binder and Ni metal as sintering aids,the Ni-TiB_2/Al_2 O_3 composite cathode material for aluminum electrolysis was prepared by coldpressed sintering.The mechanical properties of the composite cathode material were measured.Its electrolytic properties were identified by a 20-A electrolysis test.Cathode samples before and after electrolysis test were measured by energy-dispersive spectroscopy(EDS).The migration behavior of various elements in the electrolysis process was studied by phase analysis.The result shows that Ni metal can effectively fill the gap between the aggregate during the sintering process,which can improve the sintering density of the composite cathode material significantly.The voltage of the 20-A electrolysis test is stable.The impurity of aluminum liquid is 0.42%.The aluminum liquid can wet the cathode surface effectively,and the Ni-TiB_2/Al_2 O_3 composite is an ideal wettable cathode material.In the process of electrolysis,the alkali elements in the electrolyte penetrate the electrode,where K goes deeper than Na.Al generated on the cathode surface will also penetrate the cathode through the gap of the composite material,while Ni in the electrode will spread into the aluminum liquid layer.     

退火处理对La1．5Mg0．5Ni7．0贮氢合金相结构和电化学性能的影响

研究了退火温度对A287型La1.5Mg0.5Ni7.0合金的相结构和电化学性能的影响。结果表明：铸态合金由LaNi，相、LaMgNi4相、（La，Mg）Ni3相以及Gd2Co7型相组成，退火处理后，合金由Gd2Co7型相、Ce2Ni7型相和PuNi3型（La，Mg）Ni3相组成：随着退火温度升高，PuNi3型相的丰度减小，ce2Ni7型相的丰度增加，（La，Mg）Ni3相的a轴参数、c轴参数和晶胞体积均增大；经1073K保温24h退火后，合金电极具有最高的放电容量（391．2mAh／g），退火温度升高，合金的最大放电容量略有降低：合金电极的循环稳定性随着退火温度的升高不断提高，在1173K时合金电极经150次循环后其电极容量保持率C150／Cmax=82％；合金的高倍率放电性能（HRD）随退火温度升高略有增加，在1173K时，合金电极的HRD最好（HRD900=89．0％）；交换电流密度I0、极限电流密度I1及氢扩散系数D随着退火温度的升高而增大。     

Ti_（0.10）Zr_（0.15）V_（0.35）Cr_（0.10）Ni_（0.30）-10% LaNi_3复合物的电化学储氢特性及协同效应

为了改善钛钒基固溶体合金的电催化活性和动力学性能,采用两步电弧熔炼法制备储氢复合合金Ti0.10Zr0.15V0.35Cr0.10Ni0.30–10%LaNi3,利用X-射线衍射、场发射扫描电镜-能谱、电化学阻抗谱和恒流充放电测试技术系统研究该储氢复合合金电极的电化学性能与协同效应。结果表明：该复合合金的主相是BCC结构的钒基固溶体相和六方结构的C14Laves相,在复合过程中生成了第二相;复合合金电极的综合电化学性能较母体合金有显著改善;复合合金电极的活化周期为5周,最大放电容量为362.5mA·h/g,在233K时放电能力为65.84%;在活化、复合、任意循环及高、低温和高倍率放电过程中,该储氢复合合金电极的放电容量均存在协同效应;该复合合金电极的电荷转移电阻和交换电流密度均存在协同效应。     

Mg1.7M0.3(M＝Mg,Ti,Al)Ni贮氢合金结构及性能研究

采用固态烧结法制备了Mg1 7M0 3(M =Mg、Ti、Al)Ni贮氢合金 ,X射线衍射分析结果表明 ,适当提高烧结温度有利于Mg2 Ni相的形成 ;Ti对Mg的取代未引起合金相结构的明显变化 ,而Al取代Mg除有Mg2 Ni相外 ,还有一呈立方晶体结构的新相生成。Ti、Al对Mg的取代 ,不仅提高了Mg2 Ni合金的放电容量 ,同时也提高了合金的循环寿命。     

Effects of Mm(NiCoAlMn)_5 hydrogen storage alloy coated with Ni-Co-P alloy by electroless plating on electrochemical properties of hydride electrodes

1　INTRODUCTIONNickel metalhydride (MH Ni)rechargeablebatterieswithhydrogenstoragealloysasthenegativeelectrodematerialhaveattractedincreasingattentionsbecauseofseveralinherentadvantages[16 ] .Sofar ,manymulti component,mischmetal based ,hydro gen storagealloyshavebeendevelopedtomeetthere quirementofhighcyclinglife ;theseincludesubstitu tionofthenickelbyMn ,CoandAl[7] .Thecomposi tionofthealloyisimportant ,andtheeffectsofsur facecompositionandmorphologyarealsosignificant.Micro encapsulat…     

粘结材料及混合比例对Mg—Ni非晶合金电极电化学性能的影响

研究了不同的粘结剂材料及混合比例对镁镍非晶合金电极化学性能的影响。实验结果表明：铜粉和镍粉作为粘结材料时,材料种类及其比例的影响差别不大;分析认为是镍和铜本身的耐蚀性能、内阻的大小以及催化特性综合作用的结果。综合考虑以铜粉作为粘结剂且以2：1的比例混合时,效果较好。当钴粉作为粘结剂材料时,非晶合金电极的容量及循环稳定性大大改善,这可归因于钴本身具有一定的贮氢容量和在电解液中较稿的耐蚀能力。