胡锋
,
张羊换
,
张胤
,
蔡颖
,
侯忠辉
,
张国芳
,
李霞
功能材料
用球磨工艺制备CeMg12＋100%Ni电极合金,研究了球磨工艺对合金结构及电化学性能的影响。结果表明球磨CeMg12＋100%Ni合金具有非晶纳米晶结构,由Mg2Ni相以及Ni相组成,其含量随球磨时间的延长而增加,这在一定程度上改善了合金的电化学放电性能。球磨非晶纳米晶具有较好的结构稳定性,在吸氢后形成的氢化物相仍保持非晶纳米晶尺度,这有利于降低氢化物的热稳定性,改善电化学放电性能。
关键词:
储氢合金
,
热力学性能
,
非晶纳米晶
,
电化学PCT
王航
,
韩礼红
,
胡锋
,
冯耀荣
,
孙军
材料热处理学报
通过光学显微镜（OM）、透射电镜（TEM）观察及硬度、拉伸性能测试,研究了抗硫钻杆钢中析出相的析出行为。结果表明：抗硫钻杆钢中析出相的形貌及结构尺寸具有多重特征,表现出对回火温度的依赖性。580℃回火温度下,铁素体基体上析出微米量级的棒状及纳米量级的球形析出相,抗硫钻杆钢强度因而较高。回火温度升高到625℃,析出相形貌逐渐向球形演变,并且其体积分数增加,抗硫钻杆钢强度、塑性同时提高,强度达到150 ksi钢级,表现出良好的强度/韧性匹配。回火温度680℃下,析出相沿晶界析出并逐渐聚集,导致抗硫钻杆钢强度急剧降低。抗硫钻杆钢的强/韧性匹配依赖于析出相—位错交互作用和析出相—基体变形协调两种机制的相互竞争。
关键词:
抗硫钻杆
,
析出相
,
强度
,
韧性
张羊换
,
李志刚
,
任慧平
,
吕科
,
胡锋
,
赵栋梁
功能材料
用快淬技术制备了名义成分为Mg2Ni1-xCox(x=0、、0.1、0.2、0.3、0.4)的贮氢合金.获得长度连续,厚度约为30μm,宽度约为25mm的快淬合金薄带.用XRD、HRTEM表征了快淬态合金薄带的微观结构,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定了合金薄带的电化学贮氢动力学.用电化学工作站测试了快淬薄带的交流阻抗谱(EIS)和Tafel极化曲线,测试了电位阶跃后的阳极电流与时间相应曲线,并计算了氢在合金中的扩散系数(D).结果表明,快淬态合金具有纳米晶/非晶结构,且非晶化程度随淬速的增加而增加.此外,快淬处理显著地提高舍金的贮氢动力学,当淬速从0m/s(铸态被定义为淬速0m/s)增加到30m/s时,快淬态(x=0.3)合金在5min内的吸氢饱和率(Ra5)从81.9%增加到94.7%,20min的放氢率(Ra20)从34.9%增加到57.3%,氢扩散系数(D)从7.24×1012cm2/s增加到3.66×10-11cm2/s,极限电流密度(IL)从121.7mA/g增加到880.7mA/g.
关键词:
Mg2Ni型合金
,
快淬
,
Co替代Ni
,
贮氢动力学
胡锋
,
周立新
,
张志成
,
张国宏
,
吴开明
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.07.15
微纳结构超高强度钢是兼具高强度、高塑性和高韧性的一类重要高性能钢铁结构材料.超细马氏体、贝氏体组织对于其强度起了决定性作用,对塑性和韧性起决定作用的为残留奥氏体.因此,如何通过调整化学成分和热处理工艺等手段调控残留奥氏体微结构,来实现精细组织结构和优良综合力学性能,成为新一代钢铁材料研究领域重要的课题.首先从钢铁材料强韧化机制出发,指出微观组织的精细化及硬相与软相的合理调控,是发展新一代钢铁材料的重要途径.然后针对近年来发展起来的超级贝氏体钢、Q&P钢、Q-P-T钢等具有微纳组织结构的超高强度钢,从合金设计、热处理工艺及组织结构与力学性能、磨损性能和疲劳性能的关系等方面进行综述与分析,最后指出微纳结构超高强度钢有待进一步深入研究与开发的问题.
关键词:
钢铁材料
,
相变
,
贝氏体
,
马氏体
,
残留奥氏体
胡锋
,
刘先松
,
朱德如
,
阮征
功能材料
采用氧化物陶瓷工艺制备了高磁导率低损耗锰锌铁氧体材料,研究了Nb2O5掺杂对材料磁性能的影响。结果表明掺杂0.015%（质量分数）Nb2O5的锰锌铁氧体材料具有较好的磁性能：起始磁导率μi=13386,起始磁导率比温度系数αμ/μi=-0.6×10-6/K,相对损耗因数tanδ/μi=3.2×10-6。
关键词:
锰锌铁氧体
,
掺杂
,
高磁导率
,
低损耗
李霞
,
赵栋梁
,
张羊换
,
许剑轶
,
胡锋
,
张胤
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.19.034
利用机械合金化法制备了 La2 Mg17+200%(质量分数)Ni复合储氢合金,并对不同球磨时间时合金的微观结构和电化学性能进行研究。结果发现,在球磨过程中Ni 粉诱导了 La-Mg-Ni 非晶/纳米晶结构的形成。XRD和 HRTEM结果共同表征了球磨80h时,合金中有 Ni 金属的存在,且 XRD 衍射峰强度较低,宽化严重,SAD 为宽化的多环,表明形成非晶结构。电化学及其反应动力学测试结果发现,不同球磨时间的电化学反应的动力学控制机理是不同的。球磨60和80h后合金中不仅存在 La-Mg-Ni 非晶相,同时也有催化剂金属Ni,使合金的表面电荷转移反应电阻较小,氢在合金体相内的扩散系数D 和极限电流密度IL 均最大,最终导致80h 的放电容量为最大值948.3mAh/g。然而,当合金的球磨时间为100和120h时,合金粉化到纳米级,100h 的电荷转移反应电阻R ct 最大,合金表面电化学反应缓慢,且合金体相内的极限电流密度和氢扩散系数均最小,属于合金电解液表面间的电荷转移和氢向体相内扩散联合控制的过程,必然导致其放电比容量较小。
关键词:
贮氢合金
,
电化学性能
,
非晶/纳米晶结构
,
球磨
雍辉
,
张羊换
,
赵栋梁
,
李志刚
,
胡锋
,
王新林
金属功能材料
为了提高La-Mg-Ni系A2B7型贮氢合金的电化学循环稳定性,添加少量Si,用铸造工艺制备了La0.75Mg0.25Ni3.3Co0 2Six(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)贮氢合金,分析并测试了其微观结构、电化学性能以及氢扩散系数.结果表明,合金具有多相结构,主相由CaCu5型相和Ce2Ni7型相组成.随着Si元素含量的增加,合金中的CaCu5型相逐渐增加,Ce2Ni7型相则相应减少.Si元素的添加提高了合金的循环稳定性,但使合金的最大放电容量下降,同时也不利于放电电压特性和氢在合金体内的扩散,这与Si添加使合金中各相的相对含量发生改变和合金表面的钝化现象有关.
关键词:
贮氢合金
,
微观结构
,
电压特性
,
氢扩散系数
张羊换
,
李霞
,
张国芳
,
侯忠辉
,
胡锋
,
王煜
功能材料
为了改善Mg2Ni型合金气态及电化学贮氢动力学性能,用La部分替代合金中的Ni,用快淬技术制备了Mg2-xLaxNi（x=0、0.2、0.4、0.6）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装置测试了合金的气态贮氢动力学性能,用程控电池测试仪测试了合金的电化学贮氢动力学。结果发现快淬二元Mg2Ni合金具有典型的纳米晶结构,而快淬La替代合金明显地显示具有非晶结构,表明La替代Mg提高Mg2Ni型合金的非晶形成能力。La替代Mg明显地改变Mg2Ni型合金的相组成。当x≤0.2时,La替代Mg不改变合金的主相Mg2Ni,但出现少量的LaMg3及La2Mg17相。而当La替代量x=0.4时,合金的主相改变为（La,Mg）Ni3＋LaMg3。合金的气态及电化学吸放氢动力学对La含量及快淬工艺敏感,La替代使合金的吸氢动力学降低,但适量的La替代Mg可以明显改善合金的放氢动力学及高倍率放电能力。La替代对合金贮氢动力学性能的影响与合金的制备工艺密切相关,表明合金的组织结构是影响其贮氢动力学的重要因素。
关键词:
Mg2Ni型合金
,
La替代Mg
,
微观结构
,
贮氢动力学
胡锋
,
张羊换
,
雍辉
,
赵栋梁
,
王新林
功能材料
机械合金化是最近发展起来的制备储氢材料的新型工艺,在改善材料结构和储氢性能方面显示出非常有效的作用.然而,在机械合金化过程中的各种因素,包括球磨时间、球磨环境、球料比等,对合金的结构和储氢性能有不同程度的影响.综述了国内外在机械合金化方面的研究,为更进一步探索通过调整这些因素来改善储氢合金性能有一定的指导意义.
关键词:
储氢材料
,
机械合金化
,
EDA(络合物)
,
晶格缺陷
,
非晶
