温度与初始压力对Zr_9Ni_(11)合金吸氢性能的影响(英文)EI北大核心CSCD

通过定容变压法研究了不同温度(25～150℃)与初始压力(10～160 kPa)对Zr9Ni11合金吸氢性能的影响。氢化实验结果表明,随着温度的升高,Zr9Ni11合金平衡压力明显升高,但吸氢量随之降低。当温度低于75℃时,Zr9Ni11合金初始吸氢速率随温度升高而增大,而当温度高于75℃时,初始吸氢速率随温度升高而降低。初始氢气压力对合金动力学性能影响显著,初始氢气压力低于50 kPa时,合金吸氢速率随初始压力增长而急剧增加,并且在初始氢气压力较低时,仍能快速吸氢。合金吸氢量与平衡压力也随初始氢气压力增加而增大。XRD与TEM分析表明,合金在吸氢前主要为Zr9Ni11相,吸放氢循环后,变为混晶,同时存在非晶态。SEM分析显示,合金在氢化过程中表面粗糙化并出现大量裂痕。研究表明,Zr9Ni11合金可以作为除氚的备选材料。     

贮氢合金与镍氢电池的有效应用

贮氢合金与镍氢电池的有效应用贮氢合金在降低温度或提高压力时吸收氢气，相反在升高温度或降低压力时则放出氢气。当吸收氢气时发生放热反应，而在放出氢气时则发生吸热反应。因此，在吸氢过程中合金内部温升高达７００℃以上，而在放氢时则温降可至－１００℃。因为这样...     

NdFeB铸块HD工艺中温度和压力对吸氢行为的影响

对NdFeB铸块在HD工艺中温度和压力对吸氢行为的影响进行了研究。研究发现，NdFeB铸块在氢爆过程中明显存在孕育期，其吸氢过程分为四个阶段：孕育期阶段、慢速吸氢阶段、快速吸氢阶段和缓慢吸氢阶段；随着氢气压力(1～4atm)的升高，孕育时间缩短，吸氢越快；随着温度的升高，NdFeB铸块吸氢越迅速，当温度升至一定程度时，孕育期消失。扫描电镜观察发现，NdFeB合金氢爆破碎中的断裂方式包括沿晶和穿晶断裂，氢爆粉末尺寸小于50μm，取得了较好的氢爆效果。     

钛钒铬基合金的贮氢性能研究

钛钒铬基贮氢合金贮氢量大，吸放氢条件温和，是国内外贮氢材料研究的热点之一。为此研究了钛钒铬基合金中V、Cr含量对贮氢性能的影响，结果表明：随着金属元素V含量的增加，合金的放氢平台压力略有降低和吸放氢量略有增大。而随着金属元素Cr含量的增加，合金的放氢平台压力升高，放氢量则明显提高。随着放氢温度提高放氢的平台压力升高，放氢量则增大。     

氢气压力、温度对NdFeB铸块和铸片吸氢的影响

研究了H2压力、温度对NdFeB铸块和铸片吸氢的影响。结果表明,NdFeB铸块和铸片在吸氢过程中均明显存在孕育期,其吸氢过程均可分为4个阶段:孕育期阶段、慢速吸氢阶段、快速吸氢阶段和缓慢吸氢阶段。随着H2压力(1×lO5Pa-4×105Pa)和温度(293K-373K)的升高,NdFeB铸块和铸片的吸氢速度加快,孕育期缩短。且当温度升至一定程度时,铸块的孕育期消失,而铸片的吸氢始终存在孕育期。铸片吸氢过程中的Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ阶段的吸氢时间均明显长于铸块,而第Ⅳ阶段的吸氢时间则较短。研究同时表明,NdFeB铸块和铸片的吸氢量几乎不受氢气压力的影响,但随温度的升高,吸氢量减少。     

V取代TiCr基储氢合金中部分Cr对储氢性能的影响

研究了以V取代TiCr基储氢合金中的部分Cr对合金的吸氢平台压力、储氢容量以及储氢性能的影响.X射线衍射分析表明,合金的相组成随着合金中V含量的增加由单一的Laves相经由两相混合共存逐渐转变为单一的体心立方相;压力-温度-组成测试结果表明:V取代TiC1.8合金中的部分Cr可以有效降低合金的吸氢平台压力,提高合金的最大储氢量,同时合金吸氢反应的焓变也有很大的增加.     

增强相体积分数和烧结温度对(AlSiTiCrNiCu)p/6061Al复合材料热导率的影响

采用AlSiTiCrNiCu高熵合金颗粒作为增强相增强铝合金,研究高熵合金体积分数与烧结温度对复合材料导热性能的影响。结果表明,(AlSiTiCrNiCu)p/6061Al复合材料的热导率随着AlSiTiCrNiCu颗粒体积分数的增大而降低,颗粒体积分数为20%的(AlSiTiCrNiCu)p/6061Al复合材料的热导率为61.6 W/m·K,相比于基体6061Al合金降低了52%。当增强相体积分数为10%时,随着烧结温度的升高,复合材料的热导率降低,烧结温度为540℃时,复合材料的热导率为65.8 W/m·K。     

Kinetics of Hydrogen Absorption for Ti33V20Cr47 Alloy Powder

研究了温度、初始压力、粒度对Ti33V20Cr47合金吸氢动力学性能的影响.研究发现,合金的吸氢过程控速环节为三维扩散,表观活化能为25.7±0.8 kJ/mol.合金的反应速度随温度的升高而加快.由于Ti33V20Cr47合金有2个吸氢平台,在1.5 MPa和2.5 MPa压力下比在3.5 MPa压力下更先完成吸氢.合金反应速度随合金粒度的增大而加快.原因是合金吸氢过程为放热过程,粒度越大,吸氢产生的热量越不容易耗散,温度越高,导致吸氢越快.     

Ti_(33)V_(20)Cr_(47)合金粉末吸氢动力学研究(英文)

研究了温度、初始压力、粒度对Ti33V20Cr47合金吸氢动力学性能的影响。研究发现,合金的吸氢过程控速环节为三维扩散,表观活化能为25.7±0.8kJ/mol。合金的反应速度随温度的升高而加快。由于Ti33V20Cr47合金有2个吸氢平台,在1.5MPa和2.5MPa压力下比在3.5MPa压力下更先完成吸氢。合金反应速度随合金粒度的增大而加快。原因是合金吸氢过程为放热过程,粒度越大,吸氢产生的热量越不容易耗散,温度越高,导致吸氢越快。     

Ni对V55Ti20．5Cr18．1Fe6．4合金吸放氢性能的影响

研究了用Ni元素取代一定量V对V55Ti20．5Cr18．1Fe6．4合金结构与性能的影响。结果表明，随Ni含量的增加，合金有效吸氢量先增大后减小，放氢压力增大，合金吸氢动力学性能也是先有所改善，而后又变差。添加0．1at％Ni有利于改善基体合金V55Ti20．5Cr18．1Fe6．4的吸放氢性能。用Ni元素取代V引起的晶胞体积的变化、放氢平台压力的升高以及杂质相的出现，是影响合金有效吸氢量和吸氢动力学性能的主要因素。     

热处理温度对LaNi3.8Al1Mn0.2合金储氢性能的影响

对热处理(1173K, 1223K, 1273K, 1323K)前后LaNi3.8Al1.0Mn0.2合金的研究表明,热处理前后合金均由一个主相,三种第二相组成。热处理后第二相后变小,分布更加弥散,第二相中LaNi2变为LaNi相,晶胞参数和晶胞体积增加,活化性能变差,但吸放氢平台压降低,吸放氢平台的斜率和滞后变小,合金的吸氢速度显著变快,吸放氢焓变和吉布斯自由能的绝对值增大,而吸氢量未见明显变化。随着热处理温度的升高,晶胞参数和晶胞体积先增大后减小,吸放氢平台压先降低后升高,斜率先增大后减小,滞后先减小后增大,而焓变和自由能的绝对值先增加后减小,在1223K分别达到最大和最小值,而热处理温度的升高使活化性能和动力学性能略有提升。     

La_(1-x)Sc_(x)Ni_(3.5)合金储氢及电化学性能研究

采用真空电弧熔炼炉熔炼储氢合金La_(1-x)Sc_(x)Ni_(3.5)(x=0~1.0),且经真空退火炉1173 K退火1周。研究了Sc含量对该合金相结构、储氢及电化学性能的影响。结果表明,该合金组织均由La_2Ni_7、LaNi_5、LaNi和Sc_2Ni_7等相组成,随着Sc含量的增加,LaNi_5相逐渐减少,La_2Ni_7和Sc_2Ni_7逐渐增加。298 K下合金电极吸放氢平台压力逐渐升高,吸氢量呈先增后减趋势,x=0.3时最大吸氢量(0.651 wt%)、平台压力均适中。随x值增大,最大放电容量C_(max)和100次充放电循环容量保持率S100均呈先增加后减小的趋势.。x介于0.3~0.5时,电极综合电化学性能较好。合适的Sc含量并经退火热处理能有效改善合金电极循环寿命。但掺入过量Sc后,合金易形成难吸氢的Sc_2Ni_7相,这是电极容量不高的主要原因,这与PCT测试结果保持一致。     

热处理温度对LaNi_(3.8)Al_(10)Mn_(0.2)合金储氢性能的影响（英文）

热处理(1173,1223,1273,1323 K)前后的LaNi_(3.8)Al_(1.0)Mn_(0.2)合金表明,该合金均由1个主相,3种第二相组成。热处理后第二相变小,分布更加弥散,第二相中LaNi_2变为LaNi相,晶胞参数和晶胞体积增大,活化性能变差,但吸放氢平台压降低,吸放氢平台的斜率和滞后变小,合金的吸氢速度显著变快,吸放氢焓变和吉布斯自由能的绝对值增大,而吸氢量未见明显变化。随着热处理温度的升高,晶胞参数和晶胞体积先增大后减小,吸放氢平台压先降低后升高,斜率先增大后减小,滞后先减小后增大,而焓变和自由能的绝对值先增大后减小,在1223 K分别达到最大和最小值,而热处理温度的升高使活化性能和动力学性能略有提升。     

残余应力对W-Cu复合材料导热性能的影响

用熔渗法制备的W-Cu复合材料在小批量生产时，发现熔渗结束后样品的热导率数据分散不稳定，受熔渗时摆放位置的影响很大。将熔渗结束后的样品退火，采取不同的方式冷却。用X射线衍射法测量其残余应力，用热脉冲法测量其热导率，研究了残余应力对材料导热性能的影响。结果表明：随冷却速度的加快，残余应力值增大，热导率降低。钨和铜的热膨胀系数相差较大，从高温冷到室温时两相收缩程度不一样，冷却速度过快时，在界面处产生残余应力，使材料的热导率降低。分析了残余应力对材料导热性能的影响及机制。     

混合动力车电池用镁基储氢合金的制备及性能

采用铸锭法和快淬法制备了混合动力车电池用La0.7Mg0.3Ni3.5储氢合金,对比分析了两种制备工艺下La0.7Mg0.3Ni3.5储氢合金铸锭和薄片的储氢性能和物相组成,并研究了热处理温度对La0.7Mg0.3Ni3.5储氢合金储氢性能、物相组成和显微形貌的影响。结果表明:在放氢开始阶段,采用铸锭法和快淬法制备的储氢合金的放氢速率较为接近,随着时间的延长,快淬法制备的储氢合金薄片的放氢速率和放氢容量更大;储氢合金铸锭和不同温度热处理后的储氢合金都由LaNi_5和(LaMg)2Ni7相组成,(LaMg)2Ni7相的含量随着热处理温度的升高呈现先升高而后降低的趋势,在热处理温度为900℃具有最大值;采用快淬法制备的La0.7Mg0.3Ni3.5储氢合金薄片的物相组成为LaNi_5、(LaMg)Ni_3和(LaMg)_2Ni_7,经过不同温度热处理后(LaMg)Ni_3相基本消失;La0.7Mg0.3Ni3.5储氢合金铸锭经过热处理后的吸氢容量和放氢容量相对未经热处理的原始态储氢合金有所提高,在900℃时取得吸放氢容量最大值;La0.7Mg0.3Ni3.5储氢合金薄片热处理前后的吸放氢平台和放氢容量相近,在900℃时的放氢容量相比其它状态要略高。     

SiCp/Al复合材料导热性能的数值模拟

采用有限元方法对SiCp/Al复合材料的导热性能进行了数值模拟,建立了平面四颗粒和多颗粒随机分布复合材料测试模型,研究了颗粒体积分数、颗粒粒径、颗粒形貌以及基体对复合材料导热性能的影响.结果表明,SiCp/Al复合材料的热导率随SiC颗粒体积分数增加而下降;复合材料热导率随颗粒粒径的增大而稍有变化;球形颗粒复合材料热导率高于方形颗粒复合材料热导率,ZL101基体复合材料热导率高于ZL102基体复合材料热导率.     

Ti6Al4V合金相变及吸氢热力学研究（英文）

在823～1023 K的氢化温度范围内对Ti6Al4V合金进行了压力-成分等温线测试,研究了Ti6Al4V合金的相变和吸氢热力学。结果表明,当Ti6Al4V合金在不同的氢化温度下进行置氢处理时,氢压随着氢含量的增加而逐渐升高。由于Ti6Al4V合金中原始β相的存在,在置氢处理过程中,每个压力-成分等温线只有一个倾斜的压力平台。根据Vant’s Hoff定律,压力平台区的焓变值和熵变值分别为-50.7±0.26 k J/mol和-138.4±0.69 J·K~(-1)·mol~(-1)。随着置氢温度的升高,Sieverts常数呈先增大后逐渐减小的趋势。分析了Ti6Al4V合金在置氢处理过程中的相组成和相变。     

温度对Mg-3Ni-2MnO2储氢材料吸放氢过程相转变行为的影响

利用充氢反应球磨工艺制备氢化态Mg-3Ni-2MnO2储氢复合材料,测试材料的吸放氢动力性能,并利用Avrami指数研究储氢材料吸放氢过程中相转变行为特征.结果表明:在研究的温度范围内,温度越高,越有利于提高Mg-3Ni-2MnO2储氢复合材料的吸放氢速度;在150～200 ℃范围内吸氢时,其Avrami指数由初始阶段的1.0～1.5很快变为0.5,即储氢材料很快进入已形成相的增厚阶段;在150～200 ℃范围内,温度变化对吸氢相转变影响不大,但影响相转变速率;放氢过程中,根据Avrami 指数的变化,相转变基本过程为形核长大阶段和新相继续稳定长大阶段(无新的晶核形成),温度变化同样影响其放氢速率,但对其放氢过程的相转变规律影响不大.     

LaMgNi4-xCox合金的制备及储氢性能

采用悬浮熔炼加烧结的方法制备LaMgNi4?xCox(x=0,0.3,0.5)化合物。XRD的测试结果表明,所制得的LaMgNi4?xCox (x=0,0.3,0.5)均为单相,其结构为SnMgCu4(AuBe5型)。利用PCI 对LaMgNi4在不同温度下的吸放氢性能进行测试,结果表明在373 K、4.3 MPa氢气的条件下吸氢量达到最大(1.45%),在吸氢过程中发生了由立方结构的α-LaMgNi4到正交结构的β-LaMgNi4H3.41再到立方结构的γ-LaMgNi4H4.87的变化,而放氢过程中只能观测到部分氢气放出。随着温度的升高,合金的吸氢量有所降低,同时吸氢平台的数量由2个变为1个,但吸氢动力学性能得到提高。采用模拟电池实验测试了LaMgNi4?xCox (x=0,0.3,0.5)的电化学性能,结果表明合金的最大放电容量随着Co含量的增加而增大。     

A STUDY OF THE KINETICS OF HYDROGEN ABSORPTION IN LaNi_5

在初始压力15—30atm、温度20—85℃的范围内研究了储氢材料LaNi_5在恒温时吸氢的动力学过程.实验结果表明:吸氢量与时间的对数呈线性关系;吸氢速率随初始压力的提高或吸氢温度的升高而改变.提出了表示吸氢速率对时间、初始压力、吸氢温度依赖性的关系式,实验结果与之一致.按这一关系式可以得到吸氢速率的限制性环节的激活能U.在吸氢量(以饱和度计)约70％以前,U约为2.0 kcal/mol H_2,吸氢量更高时约3.2 kcal/mol H_2.这些数据为进一步确定吸氢速率的限制性环节提供了重要参数.