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用铸造及快淬工艺制备了A2B7型电极合金,合金的名义成分为La0.75-xZrxMg0.25Ni3.2Co0.2Al0.1 (x = 0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2).深入研究了Zr替代La对合金微观结构及电化学性能的影响.用XRD、SEM、TEM分析了合金的结构.结果表明,铸态及快淬态合金均具有多相结构,含有两个主相(La,Mg)Ni3和LaNi5以及一个残余相LaNi2.Zr替代La使合金中LaNi5相明显增加,并促进快淬态合金中形成非晶相.电化学测试的结果表明,Zr替代La明显降低合金的放电容量,但显著改善合金的电化学循环稳定性.当Zr含量小于0.1时,合金的放电容量随淬速的增加而先增加后减小,合金的循环稳定性随淬速的增加而单调增加.

关键词: A2B7型电极合金 , Zr替代La , 快淬 , 结构 , 电化学性能

铸态和快淬态Mg20-xLaxNi10(x=0～6)合金的结构及贮氢性能

张羊换 , 赵栋梁 , 郭世海 , 祁焱 , 王青春 , 王新林

功能材料

用铸造及快淬工艺制备了Mg2Ni型Mg20-xLaxNi10(x=0、2、4、6)贮氢合金.用XRD、SEM、HRTEM分析了铸态及快淬态合金的微观结构,结果发现,在快淬无La合金中没有出现非晶相,但快淬含La合金显示了以非晶相为主的结构.用DSC研究了快淬合金的热稳定性,表明La含量及快淬对非晶相的晶化温度影响很小.应用Sieverts装置研究了铸态及快淬态合金的吸放氢动力学,发现铸态合金的吸放氢量及动力学随La含量的增加显著改善,且快淬显著地改善了(x=2)合金的吸放氢动力学.电化学测试的结果表明,铸态合金的放电容量随La含量的增加而增加,(x=2)合金的放电容量随淬速的增加而增加.La替代Mg显著地提高了铸态及快淬态合金的循环稳定性.

关键词: Mg2Ni型合金 , 快淬 , La替代Mg , 贮氢性能

介孔结构纳米TbxZr1-xO2-δ复合氧化物的合成及表征

王青春 , 刘振朋 , 安胜利 , 赵文广 , 梁婕

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.10.013

采用以聚乙二醇(PEG)为表面活性剂的水热法合成了不同Tb/Zr比的TbxZr1-工O2-δ复合氧化物,并用以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂的共沉淀法合成了Tb0.6 Zr0.4 O2-δ,将其作为不同方法的比较.利用XRD、TG-DTA、HRTEM、SAED和N2吸附-脱附对样品的物相结构、高温热稳定性、样品形貌、晶粒大小及孔结构进行表征.结果表明,当n(Tb)/n(Zr)≥0.6时样品呈现出氧化铽的立方晶体结构,合成的Tb0.6 Zr0.4 O2-PEG的表面形貌为不规则的类球状纳米粒子,粒径为5nm左右,产物的孔径主要集中在7.2nm左右.HRTEM图中明显显示出其晶体中的(111)及(200)晶面.TG-DTA曲线显示温度高于500℃时失重不明显,表明焙烧后的铽锆固溶体具有良好的热稳定性.

关键词: TbxZr1-xO2-δ , 复合氧化物 , 表面活性剂 , 表征

低温碳热氯化法回收包钢尾矿中的铀

王青春 , 安胜利 , 张胤 , 刘嘉

稀土 doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2011.04.016

以活性炭为还原剂、Cl2为氯化剂,研究了包钢选矿厂尾矿直接加碳氯化和经Na2CO3焙烧后加碳氯化在提取稀土氯化物的同时提取氯化铀的新工艺.结果表明,随反应温度的升高及反应时间的增加,铀的氯化率均提高,且当反应时间大于2h时其氯化率变化不明显,在反应温度为600C时铀的氯化率可达到较高的水平.在最佳的反应条件600℃、2h下,铀提取率可达79.6％.经Na2CO3焙烧后的尾矿在相同的工艺条件下铀的氯化率有所降低.

关键词: 尾矿 , 碳热氯化 , 铀

快淬纳米晶Mg2Ni型合金的贮氢性能

张羊换 , 赵栋梁 , 郭世海 , 张国芳 , 王青春 , 王新林

功能材料

为了改善Mg2Ni合金的贮氢性能,用Cu部分替代合金中的Ni,用快淬工艺制备了纳米晶Mg2Ni型Mg20Ni10-xCux(x=0、1、2、3、4)合金.用XRD、SEM、HRTEM分析了铸态及快淬态合金的微观结构;用自动控制的Sieverts设备测试了合金的吸放氢动力学性能;用程控电池测试仪测试了合金电极的电化学贮氢性能.结果表明,所有的快淬态合金具有纳米晶结构,Cu替代Ni及快淬处理没有改变合金的Mg2Ni型主相.合金的吸放氢容量及动力学随淬速的增加而增加.此外,快淬处理显著地提高了合金的电化学贮氢容量,但使循环稳定性下降.

关键词: Mg2Ni型合金 , 快淬 , Cu替代Ni , 微观结构 , 贮氢性能

20CrMnTiH齿轮钢铸坯内部质量控制研究

王青春 , 陈天明 , 陈亮 , 杨文中

钢铁钒钛 doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2014.02.020

针对20CrMnTiH齿轮钢质量要求,分析了连铸过程拉速、结晶器电磁搅拌电流强度以及二冷强度等关键参数对铸坯内部质量的影响.试验结果表明:拉速控制在1.2～1.4 m/min有利于中心疏松和中心偏析的控制;结晶器电磁搅拌电流强度为380 A时,铸坯中心疏松控制在1.0级以内,碳偏析指数≤1.08,等辅晶率平均达到34.9％;二冷控制模式采用弱冷更有利于减轻该钢种的铸坯中心疏松和偏析.根据研究结果生产的20CrMnTiH齿轮钢棒材低倍组织和淬透性良好.

关键词: 20CrMnTiH齿轮钢 , 拉速 , 电磁搅拌 , 二冷强度

中等应变率下泡沫铝的吸能特性

王青春 , 范子杰 , 桂良进 , 王政红 , 付自来

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2005.06.007

进行了不同密度、高度和压缩方向下泡沫铝的准静态压缩试验和中等应变率下(＜100 s-1)的冲击试验,研究了具有不同密度的闭孔泡沫铝在准静态压缩和冲击工况下的吸能特性.结果表明,泡沫铝是一种近似的各向同性结构,具有较高的单位质量吸能特性,是一种较好的吸能材料.在准静态和中等应变率冲击条件下,泡沫铝对应变率不敏感,其应力应变关系与应变率关系不大.不同的泡沫铝,其平台应力与密度之间的关系不同,在研究其性能时,必须测量应力-应变关系.泡沫铝的致密区对其吸能特性有很大的影响.

关键词: 金属材料 , 泡沫铝 , 能量吸收 , 应变率

杂原子富集的球状M/SBA-15(M=Al,Fe,Ni)介孔分子筛的控制合成及表征

王青春 , 安胜利 , 彭军 , 刘振朋 , 程锦

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.08.012

在酸性条件下合成了金属杂原子富集的、球形的高度有序的M/SBA-15 (M=A1,Fe,Ni),并利用X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射(UV-Vis)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、扫描电子显微镜(SEM)、低温N2吸附脱附等温线和BJH孔径分析等手段对样品进行分析.结果表明,金属的掺入不会改变SBA-15的结构,但会使有序度降低,并令孔道阵列周期参数a0减小,金属离子的种类是影响M/SBA-15有序性的关键因素.在SBA-15中掺入金属离子会促使其形成相对均一的球形粒子,球状物与非球形物质相比含有的金属原子较多,该合成方法下所得样品对杂原子有明显的富集作用.M/SBA-15中大部分的金属元素都进入了SBA-15的骨架,与骨架氧产生了相互作用,同时又有少部分的金属元素以氧化物的形式存在于产物的表面.

关键词: 球状 , 杂原子富集 , M/SBA-15 , 可控合成