张羊换
,
任慧平
,
祁焱
,
郭世海
,
李霞
,
赵栋梁
功能材料
用快淬工艺制备了纳米晶Mg2Ni型Mg2Ni(1-x)Cux(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4)合金,研究了快淬工艺对合金结构及贮氢动力学的影响.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氢动力学性能,用程控电池测试仪测试了合金的高倍率放电性能(HRD),用电化学工作站测试了合金的交流阻抗谱(EIS)以及电位阶跃后的阳极电流-时间相应曲线,并计算了氢在合金中的扩散系数(D).结果发现,快淬态合金具有纳米晶结构,Cu替代Ni不改变合金的Mg2Ni型主相.快淬显著改善了合金的贮氢动力学,合金的吸放氢动力学及高倍率放电能力(HRD)均随淬速的增加而增加.
关键词:
Mg2Ni型合金
,
快淬
,
微观结构
,
贮氢动力学
张羊换
,
王煜
,
张国芳
,
李霞
,
侯忠辉
,
赵栋梁
稀有金属材料与工程
用铸造及快淬工艺制备Mg2Ni型Mg2-xLaxNi(x＝0,0.2,0.4,0.6)贮氢合金.用XRD、SEM、HRTEM分析铸态及快淬态合金的微观结构,合金的气态贮氢动力学性能用自动控制的Sieverts设备测试,并用程控电池测试仪测试合金的电化学贮氢动力学.结果发现,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.当La替代量x≥0.4时,合金的主相改变为(La,Mg)Ni3+LaMg3.快淬含La合金显示了以非晶相为主的结构,表明La替代Mg提高了Mg2Ni型合金的非晶形成能力.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,适当的快淬处理可以提高合金的气态及电化学贮氢动力学,但获得最佳贮氢动力学的快淬工艺与合金的成分密切相关.
关键词:
Mg2Ni型合金
,
快淬
,
La替代Mg
,
贮氢动力学
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
张羊换
,
胡峰
,
刘卓承
,
李志刚
,
郭世海
,
赵栋梁
稀有金属材料与工程
用快淬工艺制备了Mg2Ni型合金,其名义成分为Mg2Ni1-xCox(x=0,0.1,0.2,0.3,04).以XRD、SEM、TEM分析了铸态及快淬合金的结构.用程控模拟电池测试仪测试了合金的电化学贮氢动力学.用电位跃迁法计算了氢在合金中的扩散系数.用电化学工作站测试了合金的电化学交流阻抗谱(EIS)和Tafel极化曲线.结果表明,快淬态无Co合金具有典型的纳米晶结构,而Co含量为0.4的快淬态合金具有纳米晶/非晶结构,表明Co替代Ni可以提高Mg2Ni型合金的非晶形成能力,且快淬态合金的非晶化程度随Co替代量的增加而增加.Co替代Ni显著地提高了合金电化学贮氢动力学.当Co含量从0增加到04时,淬速为25 m/s的快淬态合金的高倍率放电能力(HRD)从65.3％增加到75.3％,氢扩撒系数(D)从2.22 cm2/s增加到3.34 cm2/s,极限电流密度(IL)从247.8 mA/g增加到712.4 mA/g.
关键词:
Mg2Ni型合金
,
Co替代Ni
,
快淬
,
贮氢动力学
张羊换
,
任慧平
,
侯忠辉
,
张国芳
,
李霞
,
王新林
稀有金属材料与工程
为了改善Mg2Ni型合金气态及电化学贮氢动力学性能,用Cu部分替代合金中的Ni,用快淬技术制备Mg2Ni1-xCux(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)合金,用XRD、SEM、HRTEM分析铸态及快淬态合金的微观结构；用自动控制的Sieverts设备测试合金的气态贮氢动力学性能,用程控电池测试仪测试合金的电化学贮氢动力学.结果表明,所有快淬态合金均具有纳米晶结构,无非晶相形成.Cu替代Ni不改变合金的主相Mg2Ni,但使合金的晶粒显著细化.快淬处理及Cu替代均显著地提高合金的气态及电化学贮氢动力学性能.当淬速从0m/s(铸态被定义为淬速0 m/s)增加到30 m/s时,Mg2Ni0.8Cu0.3合金在5 min内的吸氢饱和率从57.2％增加到92.87％,20 min的放氢率从21.6％增加到49.6％,高倍率放电能力(HRD)从40.6％增加到73.1％,氢扩散系数(D)从1.02×10-11 cm2/s增加到4.08×10 -11 cm2/s,极限电流密度(IL)从113.0 mA/g增加到715.3 mA/g.
关键词:
Mg2Ni型合金
,
快淬
,
Cu替代Ni
,
贮氢动力学
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
张羊换
,
任慧平
,
马志鸿
,
李霞
,
张国芳
,
赵栋梁
材料研究学报
用快淬技术制备了Mg2Ni1-xCux（x=0,0.1,0.2,0.3,0.4）合金,用XRD、SEM、HRTEM分析了铸态和快淬态合金的微观结构,测试了合金的气态贮氢动力学性能和电化学贮氧动力学。结果表明,所有快淬态合金均具有纳米晶结构,没有非晶相。Cu替代Ni不改变合金的主相Mg2Ni,而是使合金的晶粒显著细化。Cu替代Ni和快淬处理均显著地提高了合金的气态及电化学贮氢动力学性能。当淬速从0 m/s（铸态被定义为淬速0 m/s）提高到30 m/s时,Mg2Ni0.8Cu0.2合金的5 min吸氢饱和率从56.7%增加到92.7%.20 min放氢率从14.9%增加到40.4%,高倍率放电能力从38.5%增加到75.5%,氢扩散系数从8.34×10^-12cm^2/s增加到3.74×10^-11cm^2/s。
关键词:
无机非金属材料
,
Mg2Ni型合金
,
快淬
,
Cu替代Ni
,
贮氢动力学
张羊换
,
袁泽明
,
翟亭亭
,
杨泰
,
张国芳
,
赵栋梁
材料研究学报
在合金中添加Cu及Nd,用真空快淬技术制备纳米晶-非晶Mg2Ni型(Mg2Ni10Cu2)100-xNdx=0,5,10,15,20)合金,研究了淬速及Nd含量对合金结构及贮氢动力学性能的影响.XRD及TEM分析结果表明,铸态合金具有多相结构,包括主相Mg2Ni和第二相Nd5Mg41、Mg6Ni和NdNi.快淬无Nd合金具有完全的纳米晶结构,而含Nd合金则具有纳米晶-非晶结构,表明添加Nd提高了合金的非晶形成能力.贮氢动力学测试结果表明,快淬和添加Nd显著提高了合金的气态及电化学贮氢动力学.合金的高倍率放电能力(HRD)随着淬速和Nd含量的增加先增加而后减小,这主要归因于快淬及添加Nd显著提高了合金的氢扩散系数()和极限电流密度(IL),同时增大了电荷转移阻抗(Rct).
关键词:
金属材料
,
Mg2Ni型合金
,
快淬
,
添加Nd
,
贮氢动力学
高金良
,
尚宏伟
,
李亚琴
,
袁泽明
,
赵栋梁
,
张羊换
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.03.001
用快淬工艺制备了La-Mg-Ni-Cu系Mg2Ni型Mg24Ni10Cu2和(Mg24Ni10Cu2)85La15合金,用XRD及HRTEM分析了铸态及快淬态合金的结构;用全自动Sieverts设备测试了合金的气态吸放氢动力学;用差热分析仪测试了不同加热速率下合金的放氢DSC曲线,并用Kissinger方程计算了合金放氢激活能.结果表明:不含La的铸态合金具有Mg2Ni单相结构,添加La的合金除含有Mg2Ni相外,还含有第二相La2Mg17和LaMg3相.快淬态合金具有纳米晶、非晶结构.La的加入显著地提高了合金在真空快淬过程中的非晶形成能力.真空快淬后合金的气态吸放氢动力学得到明显改善,这主要归因于纳米晶结构的形成和合金激活能的降低.
关键词:
Mg2Ni型合金
,
快淬
,
添加La
,
贮氢动力学
,
激活能
张羊换任慧平马志鸿李霞张国芳赵栋梁
材料研究学报
用快淬技术制备了Mg2Ni1-xCux(x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)合金, 用XRD、SEM、HRTEM分析了铸态和快淬态合金的微观结构, 测试了合金的气态贮氢动力学性能和电化学贮氢动力学。结果表明, 所有快淬态合金均具有纳米晶结构, 没有非晶相。Cu替代Ni不改变合金的主相Mg2Ni, 而是使合金的晶粒显著细化。Cu替代Ni和快淬处理均显著地提高了合金的气态及电化学贮氢动力学性能。当淬速从0 m/s(铸态被定义为淬速0 m/s) 提高到30 m/s时, Mg2Ni0.8Cu0.2合金的5 min吸氢饱和率从56.7%增加到92.7%, 20 min放氢率从14.9%增加到40.4%, 高倍率放电能力从38.5%增加到75.5%, 氢扩散系数从8.34×10-12cm2/s增加到3.74×10-11cm2/s。
关键词:
无机非金属材料
,
null
,
null
,
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,
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