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Fe部分取代Co对La0.7Zr0.1Mg0.2Ni2.75Co0.75-xFex(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)合金储氢性能的影响

彭雯琦 , 戴豪 , 邓年进 , 卢照 , 蓝志强 , 郭进

材料导报

在氩气保护下,采用磁悬浮感应熔炼方法制备La0.7 Zr0.1 Mg0.2 Ni2.75 Co0.75-xFex (x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)合金,并研究Fe取代Co对La0.7 Zr0.1 Mg0.2 Ni2.5 Co0.75-xFex(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)合金储氢性能及电化学性能的影响.结果表明:合金主要由LaNi5和La2 Ni7相组成,随着Fe含量的增加,LaNi5和La2 Ni7相的晶胞体积逐渐增大,且合金中依次出现ZrFe2相(x≥0.05)和La7Ni3相(x≥0.1).适量的Fe取代Co,不仅能提高La0.7Zr0.1-Mg0.2 Ni2.75C00.75-xFex(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)合金的储氢容量,降低合金的放氢平台压,改善合金氢化物的稳定性,而且能延长合金电极的循环寿命,提高合金电极的高倍率放电性能.

关键词: La-Mg-Ni基合金 , 储氢性能 , 循环稳定性 , 放氢平台压 , 容量保持率 , 高倍率放电性能 , 氢扩散系数

循环伏安法测定纳米晶贮氢合金中氢扩散系数

肖勇 , 刘应亮 , 袁定胜 , 肖方明 , 唐仁衡 , 王英

稀土 doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2010.01.005

用双辊快淬法制备了纳米晶稀土贮氢合金,XRD图谱表征为结晶较好的CaCu_5六方结构,Scherrer公式计算晶粒大小约为40nm.利用循环伏安法测定了纳米晶稀土贮氢合金电极中的氢扩散系数(DH=1.67×10~(-7)cm2/s),由于纳米晶粒具有较高的结晶度和细小的晶粒尺寸,高密度晶界为氢在合金内部的扩散提供快速通道,提高了贮氢合金的吸放氢效率,从而提高了氢的扩散性能,使电极中氢的扩散系数增大.

关键词: 纳米晶 , 贮氢合金 , 氢扩散系数 , 循环伏安法

氢在不同成分和显微组织的Mg-Ni合金电极中的扩散能力研究

苏鹤祥 , 林建国 , 袁栋

功能材料

采用机械球磨的方法,制备了不同成分和显微组织的MgxNi(x=1%、1.5%、2%(原子分数))合金粉,并采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜的方法研究了Mg/Ni比对机械球磨过程中Mg-Ni合金粉末组织结构演变的影响。在不同的电位扫描速度下,对具有不同Mg/Ni比和显微组织结构的Mg-Ni合金电极循环伏安曲线进行了测量,并由此计算出了氢在这些电极中的扩散系数,分析了合金成分和显微组织对Mg-Ni合金电极中氢扩散能力的影响。其结果表明,降低Mg/Ni比,能提高Mg-Ni合金在球磨过程中非晶相的形成能力,Mg-Ni和Mg1.5Ni合金获得完全非晶相的球磨时间分别是120和160h。在由细小、分散并且完全非晶态的Mg-Ni合金颗粒制备的电极中,氢表现出较强的扩散能力,其扩散系数为1.98×10-8cm2/s。

关键词: 储氢合金 , Mg-Ni非晶合金 , 循环伏安 , 氢扩散系数

La0.75Mg0.25Ni3.5Si0.10贮氢合金高温动力学性能的研究

林玉芳 , 郭佩佩 , 郭世海 , 张羊换 , 赵栋梁

功能材料

贮氢合金在高温下会表现出与常温不同的电化学特性,以La0.75Mg0.25Ni3.5Si0.10合金为研究对象,采用交流阻抗谱和电位阶跃方法,对其高温使用环境下(30~70℃)的高倍率放电特性和动力学性能进行了深入的研究。研究结果表明合金的动力学性能是由电化学反应与氢的扩散共同控制的,合金的电荷传递电阻随温度升高而减小,高温有助于电极表面电化学反应速度的提高;但对于La0.75Mg0.25Ni3.5Si0.10合金存在最佳氢扩散温度,当温度高于其最佳温度时,由于释氢等副反应的进行,以及氧化腐蚀反应的加剧等,使合金的扩散系数反而减小;在合金表面电化学反应速度与氢扩散系数共同作用下,La0.75Mg0.25Ni3.5Si0.10合金高倍率放电性能在45℃时最优异,当温度高于45℃时反而降低。

关键词: 贮氢合金 , 高温 , 电化学阻抗 , 氢扩散系数

预充氢马氏体时效钢的氢脆性能研究

尹航 , 李倩 , 李金许 , 张智 , 岩雨 , 宿彦京

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.07.004

目的:研究预先存在于试样中的氢对材料力学性能的影响。方法对固溶态和三种时效态18Ni马氏体时效钢,采用双电解槽装置测量了其氢扩散系数,用热分析法获得了材料的氢扩散激活能。采用慢应变速率拉伸法评估了在预充氢后镀镉密封试样的力学性能,并由此评估它们的氢脆敏感性。结果固溶态试样的氢扩散系数最大,为1.40×10?8 cm2/s;对时效态试样,当时效温度分别为465、490、530℃时,氢扩散系数分别为6.23×10?9、5.52×10?9、2.84×10?9 cm2/s,即随时效温度升高,扩散系数降低。而扩散激活能正好相反,固溶态的最小,其他的依次逐渐升高。四种试样均显示出氢脆敏感性,且随着预充氢电流密度升高而增大。T465和T490的氢脆敏感性均大于58%,T530的氢脆敏感性小于40%。四种试样的断口形貌均表现为由中心起裂,向周围呈放射状扩展。中心起裂源处为典型的沿晶开裂,扩展区为准解理开裂。结论过时效态样品的抗氢脆性能最好。预先存在于试样中的氢在拉伸过程中向中心富集,造成中心沿晶开裂,与动态充氢拉伸断口相反。

关键词: 预充氢 , 马氏体时效钢 , 慢应变速率拉伸 , 氢脆 , 氢扩散系数 , 沿晶断裂

一种车用低合金铸钢氢扩散系数的测定方法

骆晓伟 , 张鲲 , 董立新 , 赵和明 , 王洪 , 沈新建 , 荆留生

腐蚀与防护 doi:10.11973/fsyfh-201705013

采用双电解池电化学氢渗透法测试氢在一种低合金铸钢中的扩散系数,并利用基于半无限扩散模型的氢渗透修正公式,分析试样厚度、充氢电流密度和测试温度等因素对氢扩散系数测定值的影响规律.结果表明:试样厚度对氢扩散系数测量值没有明显影响,不过从材料均匀性方面考虑,选取较厚的试样应获得更准确的测试值;充氢电流密度越大,表观氢扩散系数与理论值越接近;氢扩散系数随测试温度升高而增大,其关系式为D=0.052 8 exp(-22.47/RT).

关键词: 低合金铸钢 , 氢损伤 , 电化学氢渗透法 , 氢扩散系数

不同因素对X52管线钢氢渗透行为的影响

吴辉 , 任呈强 , 刘丽 , 扈俊颖 , 曾德智

机械工程材料

采用Devnathan-Stachurski双电解池法研究了在不同酸性气体、溶液pH及温度条件下X52管线钢的氢渗透行为.结果表明:在含不同酸性气体的溶液中,稳态渗氢电流密度由大到小的顺序依次为H2S、H2 S/CO2、CO2,氢扩散系数基本不变;稳态渗氢电流密度随溶液pH的增大而减小,氢扩散系数基本不变;随着温度升高,稳态渗氢电流密度随之增大,可扩散氢浓度先减小后增大,氢扩散系数与温度符合Arrhenius方程.

关键词: 氢渗透 , 氢扩散系数 , 可扩散氢浓度

管状样品中高温氢扩散系数的测定

刘实 , 郑华 , 贵全红 , 马爱华 , 于洪波 , 王隆保

金属学报

采用气相渗透法测定了Cr18Ni10Ti奥氏体合金管材的氢扩散系数. 设计了合适的测试装置, 测试温度范围为360 --- 600℃. 分别对内表面涂铝及未涂铝的管材样品进行了中、高温度氢扩散系数测试. 用有限差分方法计算了管材样品氢渗透曲线和氢扩散系数--特征时间曲线, 从而能够处理扩散系数的测试数据. 涂铝管材的室温氢扩散系数为5.789X10 -20 m2/s, 氢扩散激活能为8.144X10 4 J/mol, 分别比未涂铝管材低5---6个数量级和高1倍.

关键词: 氢扩散系数 , Cr18Ni10Ti , tube

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