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Improved dehydrogenation cycle performance of the 1.1MgH2-2LiNH2-0.1LiBH4 system by addition of LaNi4.5Mn0.5 alloy

赵汪 , 蒋利军 , 武媛方 , 叶建华 , 袁宝龙 , 李志念 , 刘晓鹏 , 王树茂

稀土学报(英文版) doi:10.1016/S1002-0721(14)60485-3

关键词:

ZrCo合金储放氢同位素研究

郭秀梅 , 王树茂 , 刘晓鹏 , 李志念 , 吕芳 , 郝雷 , 米菁 , 蒋利军

金属功能材料

研究了ZrCo合金吸收、释放和分离氢同位素的性能,相同温度下,合金吸氘量小于吸氢量,吸放氘平台压力明显高于吸放氢平台压力,说明合金具有良好的同位素效应.对合金吸氢/氘活化动力学曲线的研究表明,合金在首次吸氢/氘过程中表现出明显的同位素效应,但是随着合金的充分活化,这种同位素效应几乎消失.根据ZrCo合金吸放氢的同位素效应,可以通过选择合适的释放条件来实现其对氢同位素的分离.

关键词: ZrCo合金 , 吸放氢材料 , 氢同位素

化学镀法在ZrCo合金表面制备Pd膜及Pd-Ag合金膜包层研究

郭秀梅 , 王树茂 , 刘晓鹏 , 李志念 , 吕芳 , 郝雷 , 米菁 , 蒋利军

金属功能材料

采用化学镀方法在氚处理材料ZrCo合金的表面沉积Pd膜或Pd-Ag合金膜包层,膜的特性通过XRD、SEM技术进行表征,并研究了Pd和Pd-Ag膜对ZrCo合金抗中毒性能的影响.研究表明,ZrCo合金颗粒表面可以沉积一层非常致密均匀的Pd膜薄层,但是由于Pd和Ag颗粒总体沉积电位的差异,导致Pd-Ag层的沉积不十分致密,存在少量的孔隙.对未做包层处理、包覆Pd膜和Pd-Ag膜的ZrCo合金在含有杂质气体的氢气中进行吸氢性能测试,发现Pd膜和Pd-Ag合金膜均可使合金的抗毒化能力得到改善,其作用大小顺序为Pd-Ag膜＞Pd膜.在本实验条件下,膜的最佳使用温度为250℃.

关键词: Pd膜 , Pd-Ag膜 , 化学镀方法 , 抗中毒

金属氢化物氢压缩机用AB2型Ti- Mn基储氢合金研究

郭秀梅 , 王树茂 , 刘晓鹏 , 李志念 , 吕芳 , 郝蕾 , 米菁 , 蒋利军

金属功能材料

制备了AB2型Laves相Ti- Zr- Mn- Cr- V- Fe系列氢压缩材料,对于V- Fe、Mn/Cr比值和Zr含量对合金吸放氢平台特性和热力学性能的影响进行了研究,优化出具有优异综合储氢性能的氢压缩材料Ti0.9Zr0.1Mn1.4Cr0.35V0.2Fe0.05合金.该合金具有较低的吸放氢平台压力、较小的压力滞后和平坦的平台特性,其放氢反应的焓变也很大,是一种氢压缩比很高的合金材料,可以在油浴热源介质的作用下实现非常高的氢气增压.

关键词: 氢压缩 , AB2型Laves相 , 储氢性能 , 热力学性能

Yb掺杂量对SrCeO3固体电解质导电性能的影响

张超 , 雷洋 , 刘晓鹏 , 李帅 , 何迪 , 张华 , 吕琴丽 , 吴云翼 , 蒋利军

人工晶体学报

通过固相反应法制备了Yb掺杂量分别为5％、10％和15％的SrCeO3电解质陶瓷粉体,通过Fullprof对SrCeO3电解质粉体的XRD图谱进行了全谱分析.通过电化学阻抗谱法对烧结电解质在不同气氛下的导电性能进行了表征.结果表明,600～ 800℃温度范围内当Yb掺杂量为10％时,经过密度修正后理想致密的SrCeO3电解质具有最高电导率,在含水氢气气氛中800℃下电解质总电导率可以达到8.2×10-3 S/cm.当Yb掺杂量为15％时电解质中出现Yb3O4第二相,导致电解质总电导率有所降低.在不同气氛中电解质电导率由低到高的顺序为:干燥氩气＜湿润氩气＜干燥空气＜干燥氢气＜湿润空气≈湿润氢气.

关键词: 固体电解质 , SrCeO3 , Yb掺杂 , 电导率

ZrCo合金表面化学镀Pd膜工艺研究

郭秀梅 , 王树茂 , 刘晓鹏 , 李志念 , 吕芳 , 郝雷 , 米菁 , 蒋利军

金属功能材料

采用化学镀方法在氚处理材料ZrCo合金颗粒表面制备了一层较为均匀致密的Pd金属膜.采用扫描电镜技术对Pd膜的形貌进行了详细分析,研究了沉积温度、镀膜时间、镀液pH值和还原剂水合肼的添加量等参数对Pd膜特性的影响,从而优化出最佳的镀Pd膜工艺.

关键词: Pd膜 , 化学镀方法 , ZrCo合金 , 镀膜工艺

316L不锈钢基体氧化铝涂层的氢渗透性能

李帅 , 何迪 , 刘晓鹏 , 张超 , 王树茂 , 于庆河 , 邱昊辰 , 蒋利军

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12487

在316L不锈钢上采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法沉积了氧化铝涂层.使用XRD、SEM分析氧化铝涂层的物相和微观形貌,采用气相氢渗透装置对涂层氢渗透行为进行表征.结果表明,973 K退火处理后涂层为非晶氧化铝,涂层均匀、完整,厚度为190 nm.氧化铝涂层的氢渗透压力指数为0.56～0.78,说明氢渗透过程机制为表面过程和体扩散过程共同控制.氧化铝涂层的表观氢渗透率为P=1.99×10-6 exp(-117×103/RT)mol/(m.s.Pa1/2).氧化铝涂层的氢渗透激活能为117 kJ/mol,远高于316L不锈钢的66.6 kJ/mol,涂层对氢的渗透具有明显的阻挡作用.此外,在873～973 K氧化铝涂层对316L不锈钢的氢渗透阻挡因子(PRF)为59～119,涂层氢渗透阻挡性能优异.

关键词: 氧化铝 , MOCVD , 氢渗透 , 316L不锈钢

厚度对氧化铝涂层氢渗透性能的影响?

张华 , 李帅 , 何迪 , 杜淼 , 吴云翼 , 王树茂 , 刘晓鹏 , 蒋利军

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.11.028

采用反应溅射法在316L不锈钢上制备了氧化铝(Al2 O3)涂层.研究了涂层厚度与微观结构,以及氢渗透性能之间的关系,并对涂层的热循环性进行了评估.采用 SEM 分析 Al2 O3涂层的微观形貌,采用气相氢渗透装置对涂层氢渗透行为进行评价.结果表明Al2 O3涂层的氢渗透压力指数为0．52~0．88,说明氢渗透过程机制为表面过程和体扩散过程共同控制,且体扩散过程随温度升高而增强.涂层厚度对涂层表面形貌和氢渗透性能有较大影响,涂层表面质量、阻氢性能都随涂层厚度增加先上升后降低.110 nm 厚的 Al2 O3涂层有优良的阻氢性能,热循环前后的氢渗透降低因子(PRF)分别达316和298.

关键词: 氧化铝 , 反应溅射 , 氢渗透 , 涂层厚度

Mg3Pr添加对Li-Mg-N-H体系放氢动力学性质的影响

米菁 , 刘晓鹏 , 吕芳 , 李志念 , 蒋利军 , 王树茂 , 郝雷

金属功能材料

通过XRD、SEM、DSC和等温动力学性能测试等方法研究了M<,g3>Pr的添加对Li-Mg-N-H体系放氢动力学性能的影响.结果表明.采用M<,g3>Pr替代MgH<,2>与LiNH<,2>进行复合后,系统的放氢动力学性能大大提高.这主要是由于M<,g3>Pr经过首次吸氢后分解出细小的MgH<,2>和PrH<,3>.与通常情况下制备的MgH<,2>相比,原位析出的MgH<,2>具有颗粒细小的特点,这将在与LiNH<,2>反应放氢过程中使得产物层变薄,从而增加H离子的扩散速率.而PrH<,3>则起到催化反应的作用.在这两者共同作用下,该体系在180℃、0.1 MPa下经35 min完成总放氢量的90%.

关键词: Mg3RE , Li-Mg-N-H , 放氢动力学

Mg2CoH5/PrH3复合添加对Li-Mg-N-H体系放氢动力学性能的影响

米菁 , 刘晓鹏 , 吕芳 , 李志念 , 蒋利军 , 王树茂 , 郝雷

金属功能材料

通过XRD、SEM、质谱和等温动力学性能测试等方法研究了Mg2CoH5/PrH3复合添加对Li-Mg-N-H体系动力学性能的影响.结果表明,以Mg2CoH5/PrH3复合体替代MgH2与LiNH2进行复合,该体系放氢反应过程中Mg2CoH5与LiNH2反应同时原位弥散析出Co,在Co和PrH3共同作用下该体系的放氢速率明显提高,在180℃、0.1 MPa下Mg2CoH5/PrH3+LiNH2体系50 min完成放氢过程.

关键词: Li-Mg-N-H , Mg2CoH5 , 放氢动力学