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NiTi合金超弹性和弹热冷却效应的微观组织演变
1
作者 庞国鑫 何祝斌 +5 位作者 林艳丽 祖宇飞 李细锋 付雪松 周文龙 陈国清 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第1期213-221,共9页
通过对具有不同马氏体含量、位错密度和晶粒尺寸的3种NiTi合金进行绝热循环加载试验,研究了不同微观组织对NiTi合金变形过程中呈现出的超弹性、变形模式和弹热冷却效应的内在影响机制。结果表明,大量位错和马氏体的存在以及小的晶粒尺... 通过对具有不同马氏体含量、位错密度和晶粒尺寸的3种NiTi合金进行绝热循环加载试验,研究了不同微观组织对NiTi合金变形过程中呈现出的超弹性、变形模式和弹热冷却效应的内在影响机制。结果表明,大量位错和马氏体的存在以及小的晶粒尺寸可以降低NiTi合金超弹性功能退化的程度和局部不均匀变形的可能性,但弹热冷却能力较弱,并且应变值越小超弹性越好(最小ε_(residual)=0.23%),弹热冷却能力越差(最大ΔT_(cooling)=0.63 K)。完全消除位错和马氏体以及增大晶粒尺寸可以获得较大的弹热冷却能力(ΔT_(cooling)=25 K),但其功能退化现象严重(由25 K降至9.6 K,下降61.6%)。通过400℃/15 min退火工艺调控位错和马氏体含量以及晶粒尺寸,既可以获得良好的超弹性和均匀的变形能力,又可以得到可观的弹热冷却能力(ΔT_(cooling)=7.2 K),同时可改善功能退化程度。 展开更多
关键词 微观组织 超弹性 弹热冷却 相变
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汽车电池用RE-Mg-Ni储氢合金的制备工艺与电化学性能 被引量：1
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作者 王晨 和豪涛 张昊 《稀土》 北大核心 2025年第1期47-56,共10页
采用真空感应熔炼的方法制备了(LaEr)_(0.84)Mg_(0.16)(NiZrAl)_(3.36)储氢合金,研究了熔炼功率和熔炼时间对储氢合金成分、相结构和电化学性能的影响。结果表明,储氢合金熔炼过程中,Mg、La和Er元素都有不同程度烧损,且较小熔炼功率下M... 采用真空感应熔炼的方法制备了(LaEr)_(0.84)Mg_(0.16)(NiZrAl)_(3.36)储氢合金,研究了熔炼功率和熔炼时间对储氢合金成分、相结构和电化学性能的影响。结果表明,储氢合金熔炼过程中,Mg、La和Er元素都有不同程度烧损,且较小熔炼功率下Mg元素烧损较轻。随着熔炼功率增加,储氢合金中A侧元素(La、Er和Mg)含量逐渐减小,而B侧元素(Ni、Zr和Al)含量逐渐增大;随着熔炼时间延长,储氢合金中除Mg元素含量逐渐减小外,其他元素含量变化不大。不同熔炼工艺下,储氢合金都主要由(La, Mg)_(2)Ni_(7)相、(La, Mg)_(5)Ni_(19)相和LaNi_(5)相组成;当熔炼功率从8 kW增加至12 kW,(La, Mg)_(2)Ni_(7)相含量逐渐减小、(La, Mg)_(5)Ni_(19)相和LaNi_(5)相含量逐渐增加,活化次数、最大放电容量都先增后减,循环寿命逐渐降低;当熔炼时间从2 min增加至5 min, LaNi_(5)相含量先减少后增大、(La, Mg)_(2)Ni_(7)相含量先增大后减少,最大放电容量和循环寿命先增后减。适宜的熔炼工艺为:熔炼功率8 kW、熔炼时间3 min,此时储氢合金具有最大放电容量和循环寿命,活化次数为4次。 展开更多
关键词 熔炼功率 熔炼时间 储氢合金 相结构 电化学性能
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氢对非晶合金结构与性能影响的研究进展
3
作者 李春燕 刘建辉 +3 位作者 李春玲 付小强 李晓诚 寇生中 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2025年第10期2660-2670,共11页
非晶合金较传统晶体材料有良好的氢渗透性和储氢性能,在新能源领域拥有极大的应用前景,因此研究氢对非晶合金的影响具有重要意义。本文综述了氢对非晶合金结构、热稳定性及非晶形成能力的影响,阐述了氢对非晶合金性能的影响机制,并就氢... 非晶合金较传统晶体材料有良好的氢渗透性和储氢性能,在新能源领域拥有极大的应用前景,因此研究氢对非晶合金的影响具有重要意义。本文综述了氢对非晶合金结构、热稳定性及非晶形成能力的影响,阐述了氢对非晶合金性能的影响机制,并就氢对非晶合金影响研究中遇到的问题与挑战进行了展望。本文为研究非晶合金在储氢等新能源领域的应用提供了理论依据,对推动非晶合金的功能性应用有现实意义,从而助力我国“双碳”目标的实现。 展开更多
关键词 非晶合金 储氢 氢脆 结构 性能
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非晶合金污水处理研究现状
4
作者 李春燕 杨陇鹏 +3 位作者 翟文正 李春玲 李晓诚 寇生中 《稀有金属》 北大核心 2025年第1期91-106,共16页
非晶合金具有高的原子化学活性、较低的氧化还原电位和优良的催化降解性能,目前已经在含染料、农药等有机污染物和含重金属、酸碱盐等无机污染物污水处理方面开展了广泛研究。非晶合金作为一种降解污水的新型催化剂,其降解机制因污水的... 非晶合金具有高的原子化学活性、较低的氧化还原电位和优良的催化降解性能,目前已经在含染料、农药等有机污染物和含重金属、酸碱盐等无机污染物污水处理方面开展了广泛研究。非晶合金作为一种降解污水的新型催化剂,其降解机制因污水的种类和非晶合金体系的不同而存在很大的差异,降解机制和非晶合金的体系以及对非晶合金进行不同方法的预处理密切相关。选择适当的非晶合金成分和匹配恰当的材料改性手段,对不同的污水实现高效降解很有研究意义。本文就污水处理常规技术、非晶合金污水降解机制和国内外对非晶合金在污水处理等方面的相关研究进行总结归纳。针对不同非晶合金体系和不同处理方法后的非晶合金在污水处理方面的优点与缺点,以及未来复杂的污水成分,展望了非晶合金优良的催化降解潜力,旨在为非晶合金在污水处理方面提供有价值的参考,助力中国“双碳”战略目标的实现。 展开更多
关键词 非晶合金 催化降解 污水处理
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选区激光熔化成形NiTi合金性能调控研究进展
5
作者 张刚 田卓原 +1 位作者 石玗 樊丁 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2025年第5期1353-1366,共14页
NiTi合金因其出色的形状记忆和超弹性效应、良好的耐腐蚀性和生物相容性,在航空航天、生物医疗等领域有着巨大的应用潜力。因其自身材料特性,基于传统加工工艺难以精确构筑复杂构型部件,严重限制着其规模化应用与发展。选区激光熔化技术... NiTi合金因其出色的形状记忆和超弹性效应、良好的耐腐蚀性和生物相容性,在航空航天、生物医疗等领域有着巨大的应用潜力。因其自身材料特性,基于传统加工工艺难以精确构筑复杂构型部件,严重限制着其规模化应用与发展。选区激光熔化技术(selective laser melting,SLM)作为一种先进的快速成型技术可实现金属构件的一体化近净成形,特适合于低成本快速制造具有复杂结构的NiTi合金构件。本文综述了近年来国内外关于SLM调控NiTi合金性能的研究进展,重点评述了SLM对合金相变行为、力学性能和功能特性的影响规律及调控策略,揭示了NiTi合金性能失效机制,并展望了SLM成形NiTi合金研究中需重点突破的难题和未来发展方向,为保障生命安全和身体健康,推进医工交叉学科的快速发展提供参考。 展开更多
关键词 镍钛合金 形状记忆效应 选区激光熔化 微观结构 性能调控
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LaNi_(5)中C、H间隙原子间相互作用的第一性原理研究
6
作者 向鑫 杨飞龙 +2 位作者 胡立 宋雅琪 朱宏志 《中国材料进展》 北大核心 2025年第12期1162-1167,共6页
LaNi_(5)合金因其优良的综合性能,如吸氢容量大、吸/放氢快、平衡离解压适中等,在氢能及氢同位素工艺等领域得到了广泛的应用。然而,LaNi_(5)合金中间隙杂质如C、H等的相互作用机制尚不明确。采用第一性原理计算研究了LaNi_(5)中C、H间... LaNi_(5)合金因其优良的综合性能,如吸氢容量大、吸/放氢快、平衡离解压适中等,在氢能及氢同位素工艺等领域得到了广泛的应用。然而,LaNi_(5)合金中间隙杂质如C、H等的相互作用机制尚不明确。采用第一性原理计算研究了LaNi_(5)中C、H间隙原子的占位、形成能、迁移行为及二者间的相互影响。从形成能及原子构型来看,LaNi_(5)中C、H原子的稳定占位分别是2d和12n间隙位。因原子半径更小及更低的形成能和迁移势垒,LaNi_(5)中间隙H原子比间隙C原子更易形成和迁移。LaNi_(5)中C、H间隙原子间存在明显的相互作用。具体来讲,LaNi_(5)中的间隙C、H原子将分别因H、C原子的引入更易形成,但其迁移能力将变差。上述研究结果对LaNi_(5)合金中C杂质的提纯、控制及含C杂质气体形成机理的认识有重要的指导意义。 展开更多
关键词 LaNi_(5) 间隙原子 相互作用 第一性原理
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Mo、Cu添加对FeCo基合金热稳定性和微观结构的影响
7
作者 王志英 华中 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第1期41-47,共7页
利用非晶晶化法制备了Fe_(42)Co_(42)Zr_(7)B_(9)、Fe_(41)Co_(41)Zr_(7)Mo_(2)B_(9)、Fe_(41.5)Co_(41.5)Zr_(7)B_(9)Cu_(1)和Fe_(40.5)Co_(40.5)Zr_(7)Mo_(2)B_(9)Cu_(1)4种纳米晶合金,研究分别单独添加Mo、单独添加Cu及复合添加Mo和C... 利用非晶晶化法制备了Fe_(42)Co_(42)Zr_(7)B_(9)、Fe_(41)Co_(41)Zr_(7)Mo_(2)B_(9)、Fe_(41.5)Co_(41.5)Zr_(7)B_(9)Cu_(1)和Fe_(40.5)Co_(40.5)Zr_(7)Mo_(2)B_(9)Cu_(1)4种纳米晶合金,研究分别单独添加Mo、单独添加Cu及复合添加Mo和Cu对Fe_(42)Co_(42)Zr_(7)B_(9)合金热稳定性和微观结构的影响。结果表明:4种合金在快淬态时均为非晶合金,4种合金的晶化激活能相差不大,即添加Mo和Cu元素对Fe_(42)Co_(42)Zr_(7)B_(9)合金的热稳定性影响不大;4种合金经各自晶化峰值温度等温热处理后的晶化相均为单一的α-Fe(Co)相;未添加Mo和Cu的合金经热处理后的透射电镜(TEM)图中观察到晶粒团聚现象;单独添加Mo减小了合金的晶粒尺寸,但仍有部分晶粒团聚;单独添加Cu的合金的晶粒分布相对均匀;复合添加Mo和Cu的Fe_(40.5)Co_(40.5)Zr_(7)Mo_(2)B_(9)Cu_(1)合金的晶粒尺寸较小,且纳米晶粒均匀分布在剩余非晶中。 展开更多
关键词 纳米晶合金 Mo添加 Cu添加 热稳定性 晶粒尺寸
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汽车电池负极用储氢合金的相结构与性能研究
8
作者 陈成春 李云琴 赵美琴 《无机盐工业》 北大核心 2025年第7期73-79,共7页
为了提升汽车电池负极用RENi_(3.2)Mn_(0.2)Al_(0.15)储氢合金(RE为复合稀土Y_(1-x)La_(x))的电化学性能,采用真空电弧熔炼法制备RENi_(3.2)Mn_(0.2)Al_(0.15)储氢合金,考察了稀土Y_(1-x)La_(x)复合添加及x值对储氢合金相结构、显微形... 为了提升汽车电池负极用RENi_(3.2)Mn_(0.2)Al_(0.15)储氢合金(RE为复合稀土Y_(1-x)La_(x))的电化学性能,采用真空电弧熔炼法制备RENi_(3.2)Mn_(0.2)Al_(0.15)储氢合金,考察了稀土Y_(1-x)La_(x)复合添加及x值对储氢合金相结构、显微形貌和电化学性能的影响。结果表明,RENi_(3.2)Mn_(0.2)Al_(0.15)储氢合金在x=0、0.15时由LaNi_(5)+Ce_(2)Ni_(7)型相组成,在x=0.25、0.33和0.50时由Ce_(5)Co_(19)+Ce_(2)Ni_(7)型相组成,在x=0.75和1.00时由PuNi_(3)+LaNi_(5)+Ce_(2)Ni_(7)型相组成。不同类型的物相在扫描电镜下呈现不同的衍射衬度,扫描电镜显微形貌观察结果与X射线衍射谱图测试结果保持一致。x=0~1.00时储氢合金的活化次数介于2~4次;随着x从0增加至1.00,储氢合金中Ce_(2)Ni_(7)型相丰度、放电容量和循环100次时的容量保持率(S100)先增大后减小,在x=0.33时取得Ce_(2)Ni_(7)型相丰度最大值(93.07%)、放电容量最大值(372.6 mA·h/g)和S_(100)最大值(89.01%),储氢合金的放电容量变化趋势与Ce_(2)Ni_(7)型相丰度变化趋势相同。储氢合金电极的腐蚀电流密度(i)与S_(100)负相关,表明储氢合金的耐腐蚀性能是影响循环性能的主要因素;储氢合金的氢扩散系数(D_(0))与高倍率放电性能(HRD_(900))正相关,表明储氢合金的高倍率放电性能由氢的扩散速率决定。 展开更多
关键词 电池负极 RENi_(3.2)Mn_(0.2)Al_(0.15) 储氢合金 相结构 电化学性能
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In元素添加对RE-Mg基储氢合金吸放氢性能的影响
9
作者 张欣 侯振宇 +4 位作者 盛鹏 徐立红 张羊换 赵栋梁 郭世海 《金属功能材料》 2025年第5期109-119,共11页
为了提高Mg基合金的吸放氢速率以及降低Mg-H的稳定性,同时保证合金的高储氢容量,在Mg基合金中引入稀土元素La、Y,加入过渡金属Ni元素,同时加入In元素来提升合金的吸放氢性能。将加入In元素的合金通过快淬工艺得到非晶-纳米晶合金,并对... 为了提高Mg基合金的吸放氢速率以及降低Mg-H的稳定性,同时保证合金的高储氢容量,在Mg基合金中引入稀土元素La、Y,加入过渡金属Ni元素,同时加入In元素来提升合金的吸放氢性能。将加入In元素的合金通过快淬工艺得到非晶-纳米晶合金,并对快淬合金在400℃进行4 h的退火,通过不同工艺提升合金的吸放氢性能。对Mg_(90)La_(2)Y_(2)Ni_(6)和不同工艺下Mg_(90)La_(2)Y_(2)Ni_(4.8)In_(1.2)合金与氢反应前后的相变和结构演变进行了表征。结果表明:快淬工艺可以使Mg_(90)La_(2)Y_(2)Ni_(4.8)In_(1.2)合金形成以非晶为主的非晶-纳米晶结构,而铸态Mg_(90)La_(2)Y_(2)Ni_(6)和Mg_(90)La_(2)Y_(2)Ni_(4.8)In_(1.2)以及退火Mg_(90)La_(2)Y_(2)Ni_(4.8)In_(1.2)合金试样中含有Mg、Mg_(2)Ni、La_(2)Mg_(17)、YNi_(3)相,In元素的加入分别与Mg和Mg_(2)Ni形成Mg(In)固溶体和Mg_(2)Ni(In)相,同时In元素的加入造成了Mg晶体的晶格收缩,与之相反Mg_(2)Ni晶体的晶格参数升高,引起晶格膨胀。晶化退火促使非晶相完全晶化,形成均匀的元素分布和细化的微观组织。新生晶粒和晶界为氢扩散提供了更多通道。吸放氢动力学测试结果表明:退火后Mg_(90)La_(2)Y_(2)Ni_(4.8)In_(1.2)合金在260~320℃具有最优吸氢容量,且在320℃下500 s内和260℃下1500 s内可以实现完全放氢,且放氢活化能降低至63.36 kJ/mol。 展开更多
关键词 Mg基合金 Mg(In)固溶体 非晶合金 晶化退火 吸放氢动力学
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汽车电池用LaNdMgNiAl储氢合金的相结构与电化学性能
10
作者 李婧芳 王超 +1 位作者 赵学方 刘宇辰 《金属热处理》 北大核心 2025年第11期118-125,共8页
为提升汽车镍氢电池用La_(0.62)Nd_(0.15)Mg_(0.2)Ni_(3.48)Al_(0.12)储氢合金的电化学性能,对储氢合金进行了880~1010℃的退火处理,对比分析了Pr_(5)Co_(19)单相和AB_(4)单相结构储氢合金的相结构和电化学性能。结果表明,1000℃以下退... 为提升汽车镍氢电池用La_(0.62)Nd_(0.15)Mg_(0.2)Ni_(3.48)Al_(0.12)储氢合金的电化学性能,对储氢合金进行了880~1010℃的退火处理,对比分析了Pr_(5)Co_(19)单相和AB_(4)单相结构储氢合金的相结构和电化学性能。结果表明,1000℃以下退火态La_(0.62)Nd_(0.15)Mg_(0.2)Ni_(3.48)Al_(0.12)储氢合金由多相组成,当退火温度从1000℃升高至1010℃,储氢合金的物相由2H型Pr_(5)Co_(19)单相转变为3R型AB_(4)单相结构。随着放电电流密度增加,Pr_(5)Co_(19)单相结构储氢合金和AB_(4)单相结构储氢合金的放电容量都逐渐减小,AB_(4)单相结构储氢合金相较Pr_(5)Co_(19)单相结构储氢合金具有更好的循环稳定性、低温放电性能和高倍率放电性能。AB_(4)单相结构储氢合金的电荷转移速率和氢扩散速率高于Pr_(5)Co_(19)单相结构储氢合金,两种单相储氢合金的高倍率放电性能都由电荷转移速率和氢扩散速率共同决定。 展开更多
关键词 汽车电池 LaNdMgNiAl储氢合金 AB_(4)单相 Pr_(5)Co_(19)单相 相结构 电化学性能
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基于熔体注射成形工艺制备镁基非晶合金及其组织与性能
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作者 郭威 张横 +3 位作者 黄润华 吴振波 李祥 隋铁军 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第11期3700-3712,共13页
镁基非晶合金因表现出低密度、高比强度、优异耐蚀性等性能特征,具有广泛的应用潜力,但其复杂严苛的制备工艺严重制约了镁基非晶合金的产业化应用。本文基于熔体注射成形技术,开发出镁基非晶合金的注射成形工艺,并通过正交模拟实验与实... 镁基非晶合金因表现出低密度、高比强度、优异耐蚀性等性能特征,具有广泛的应用潜力,但其复杂严苛的制备工艺严重制约了镁基非晶合金的产业化应用。本文基于熔体注射成形技术,开发出镁基非晶合金的注射成形工艺,并通过正交模拟实验与实际注射实验,对注射试样的微观组织与力学性能进行了系统分析。结果表明:模具温度是影响成形冷速的主要原因,而熔体温度的影响次之。结合仿真结果与实际注射实验,确定最优工艺参数为熔体温度510℃、模具温度50℃、注射速度1.2 m/s。在最优条件下制备的非晶合金试样厚度最大可达2 mm,试样的屈服强度可达797 MPa,断裂应变可达2.44%。 展开更多
关键词 镁基非晶合金 注射成形工艺 微观组织 力学性能
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固溶处理对CoCrFeMnNi-Mo5C0.5高熵合金第二相析出行为与力学性能的影响
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作者 姚小飞 王玮华 +3 位作者 李田野 戚晓玲 巩俊杰 马钰斐 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第4期81-88,共8页
采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和拉伸试验等研究了固溶处理对CoCrFeMnNi-Mo5C0.5高熵合金微观组织、相组成和力学性能的影响,并分析了固溶处理对其第二相析出行为的影响。结果表明:固溶处理对CoCrFeMnNi-Mo5C0.5高熵... 采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和拉伸试验等研究了固溶处理对CoCrFeMnNi-Mo5C0.5高熵合金微观组织、相组成和力学性能的影响,并分析了固溶处理对其第二相析出行为的影响。结果表明:固溶处理对CoCrFeMnNi-Mo5C0.5高熵合金中第二相的形态、尺寸大小、数量多少及分布部位均有显著的影响;随着固溶时间的增加,CoCrFeMnNi-Mo5C0.5高熵合金中第二相析出的部位均在晶界处,未发生变化,而第二相分布的形态从连续状转变为断续状,尺寸逐渐变小,数量逐渐减少,直至完全被固溶。固溶处理后CoCrFeMnNi-Mo5C0.5高熵合金的硬度、屈服强度和抗拉强度均有较大幅度的降低,而塑性有较大程度的提高,且随着固溶时间的增加,硬度、屈服强度和抗拉强度均随之减小,塑性随之增大。铸态CoCrFeMnNi-Mo5C0.5高熵合金的断口形貌呈现典型的解理特征,属于解理断裂,而固溶处理后断口形貌呈现典型的准解理特征,属于准解理断裂。 展开更多
关键词 CoCrFeMnNi高熵合金 固溶处理 第二相 力学性能
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Ti-19Zr-11Nb-2Ta形状记忆合金的热循环稳定性
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作者 屈文涛 马云飞 潘博洋 《热加工工艺》 北大核心 2025年第20期25-28,34,共5页
对Ti-19Zr-11Nb-2Ta形状记忆合金进行N次(N=0、5、10、20、50)热循环处理。采用金相显微观察、X射线衍射分析及拉伸试验等方法,研究了合金样品热循环前后的微观组织、力学性能及形状记忆效应。结果表明:合金样品在多次热循环以后保持β... 对Ti-19Zr-11Nb-2Ta形状记忆合金进行N次(N=0、5、10、20、50)热循环处理。采用金相显微观察、X射线衍射分析及拉伸试验等方法,研究了合金样品热循环前后的微观组织、力学性能及形状记忆效应。结果表明:合金样品在多次热循环以后保持β相和α''马氏体相的双相组织不变。合金样品在经过50次热循环以后,抗拉强度为480 MPa,伸长率约为5%,形状记忆效应下降,但在4%预应变下拉伸卸载后的形状记忆效应为0.6%,仍然保持形状记忆效应。Ti-19Zr-11Nb-2Ta形状记忆合金展现出良好的热循环稳定性。 展开更多
关键词 Ti-Zr-Nb-Ta 形状记忆效应 热循环稳定性
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金属氮氢化物储氢材料研究进展
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作者 王新华 王书忠 +2 位作者 郑皓元 刘海镇 王利 《金属功能材料》 2025年第5期13-31,共19页
金属氮氢化物储氢体系,以Li-Mg-N-H为典型代表,凭借其出色的储氢容量、良好的吸放氢可逆性以及较为理想的热力学性能,被认为是当前最具应用潜力的固态储氢材料之一。然而,该体系面临的核心挑战在于其吸放氢反应的复杂性以及较高的动力... 金属氮氢化物储氢体系,以Li-Mg-N-H为典型代表,凭借其出色的储氢容量、良好的吸放氢可逆性以及较为理想的热力学性能,被认为是当前最具应用潜力的固态储氢材料之一。然而,该体系面临的核心挑战在于其吸放氢反应的复杂性以及较高的动力学能垒。本文系统综述了该体系的主要成分组成与储氢性能、性能优化手段(包括化学成分调控、纳米结构设计、催化改性)以及实际应用等方面的进展。在催化改性方面,重点介绍碱金属基化合物、金属硼氢化物、过渡金属及其化合物、稀土化合物、碳材料等催化剂的改性效果和作用机制。最后,探讨了该体系实际应用亟待解决的关键研究方向。 展开更多
关键词 储氢材料 金属氮氢化物 Li-Mg-N-H体系 储氢动力学 储氢热力学
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机械合金化法制备烧结态非晶合金及其组织性能研究
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作者 王慧 李宪华 +1 位作者 沈帅 吕云逸 《太原学院学报(自然科学版)》 2025年第2期59-65,共7页
采用机械合金化和热压烧结的方法制备了5组不同组分的Ti-Al非晶合金,对比分析了Zr,Zr-B,Zr-Y以及Zr-B-Y元素添加后,非晶合金粉末和烧结块体的物相组成、显微形貌、密度和力学性能,并对压缩断口形貌进行了观察。结果表明,在Ti-Al非晶合... 采用机械合金化和热压烧结的方法制备了5组不同组分的Ti-Al非晶合金,对比分析了Zr,Zr-B,Zr-Y以及Zr-B-Y元素添加后,非晶合金粉末和烧结块体的物相组成、显微形貌、密度和力学性能,并对压缩断口形貌进行了观察。结果表明,在Ti-Al非晶合金中加入Zr,Zr-B,Zr-Y以及Zr-B-Y元素后,球磨处理后非晶合金粉末仍然保持着非晶形态,元素添加并没有改变Ti-Al非晶合金的非晶态特征。Zr,Zr-B,Zr-Y以及Zr-B-Y元素添加后,机械合金化和热压烧结处理后非晶合金块体的实测密度和相对密度有不同程度增加,Zr-B复合添加的非晶合金的实测密度和相对密度最大。在Ti-Al非晶合金中加入Zr,Zr-B,Zr-Y以及Zr-B-Y都可以不同程度提高非晶合金块体的压缩断裂强度、弹性模量和硬度,且复合添加Zr-B-Y的非晶合金的压缩断裂强度、弹性模量和硬度最大。 展开更多
关键词 机械合金化 热压烧结 非晶合金 元素添加 力学性能
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晶粒尺寸对Ni51Ti49形状记忆合金力学性能的影响研究
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作者 王永善 刘艳 +2 位作者 苏俊泰 党阳珂 王涛涛 《陕西理工大学学报(自然科学版)》 2025年第6期10-16,共7页
相比于二元近等原子比NiTi形状记忆合金,富Ni成分的形状记忆合金因其较低的相变温度和较高的超弹应力已得到广泛应用,但有关晶粒尺寸对Ni51Ti49记忆合金力学性能影响的研究仍不足。针对此问题,采用Ni51Ti49记忆合金丝材对其在室温下进... 相比于二元近等原子比NiTi形状记忆合金,富Ni成分的形状记忆合金因其较低的相变温度和较高的超弹应力已得到广泛应用,但有关晶粒尺寸对Ni51Ti49记忆合金力学性能影响的研究仍不足。针对此问题,采用Ni51Ti49记忆合金丝材对其在室温下进行拉拔变形,然后采用设置不同温度进行退火处理,随后通过单轴拉伸测试研究了不同晶粒尺寸合金的力学性能。X射线衍射结果表明:合金冷拔变形后由母相晶体转变为非晶相。单轴拉伸结果表明,当晶粒尺寸由400 nm减小至18 nm,合金的超弹应力由370 MPa增加至647 MPa,应力诱发马氏体相变的吸收功由34 MJ/m^(3)增加至47 MJ/m^(3),输出功由9 MJ/m^(3)增加至24 MJ/m^(3),合金的硬度由(310±5)HV 0.2/10增加至(476±14)HV 0.2/10。Ni51Ti49记忆合金力学性能呈现明显的晶粒尺寸依赖性,其原因主要是减小合金的晶粒尺寸使合金中的晶界密度增大,高密度晶界增大了马氏体相变的阻力,致使其力学性能呈现明显的晶粒尺寸效应。 展开更多
关键词 形状记忆合金 NITI 晶粒尺寸 力学性能
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镧镍系合金对氢化镁组织结构与储氢性能的影响及机理 被引量：2
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作者 刘宇 张健 +5 位作者 庞小通 周小杰 卢先正 陈小敏 李佳豪 彭平 《材料导报》 北大核心 2025年第8期134-139,共6页
采用真空熔炼法制备出La_(m)Ni_(n)合金,进而将其与MgH_(2)按照不同比例高能球磨,获得MgH_(2)-x%La_(m)Ni_(n)(x=5,10,15)储氢复合体系,并结合实验表征与第一性原理计算,系统研究了La_(m)Ni_(n)添加对MgH_(2)组织结构与储氢性能的影响... 采用真空熔炼法制备出La_(m)Ni_(n)合金,进而将其与MgH_(2)按照不同比例高能球磨,获得MgH_(2)-x%La_(m)Ni_(n)(x=5,10,15)储氢复合体系,并结合实验表征与第一性原理计算,系统研究了La_(m)Ni_(n)添加对MgH_(2)组织结构与储氢性能的影响及机理。结果表明,La_(m)Ni_(n)合金主要由LaNi5主相以及少量的LaNi_(3)、La_(2)Ni_(3)相组成,其添加对MgH_(2)吸放氢具有明显的催化作用。复合体系中MgH_(2)-10%La_(m)Ni_(n)储氢性能最为优异,其在247℃下即可开始放氢,该体系在300℃、500 s内可释放6.0%(质量分数)的氢气,在300℃、120 s内其吸氢量可达理论储氢量的84%。吸放氢过程中,MgH_(2)与La_(m)Ni_(n)原位反应生成Mg_(2)Ni与LaH_(3),原位生成的Mg_(2)Ni、LaH_(3)以及原有的LaNi_(5)对MgH_(2)吸氢均表现出催化作用,有效促进了H2解离,提高体系的吸氢动力学;而放氢时,LaH_(3)则为主要催化相,其与MgH_(2)之间产生电荷转移,有效削弱了Mg-H键强,进而改善其放氢动力学。 展开更多
关键词 氢化镁 催化掺杂 镧镍系合金 吸放氢动力学 第一性原理计算
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高熵合金激光增材制造的研究进展 被引量：1
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作者 张翔 李小兵 +6 位作者 严文超 赵琦琦 张静 郑传波 居殿春 汪存龙 庄栋栋 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第7期10-23,共14页
高熵合金是一种独特的具有多主元固溶体结构的新型材料,在强度、耐腐蚀性和耐热性等方面存在显著优势。高熵合金可以通过粉末冶金、真空熔炼、熔覆喷涂等多种方法制备得到,而激光增材制造技术提供了一种新颖的制造途径,能够实现复杂结... 高熵合金是一种独特的具有多主元固溶体结构的新型材料,在强度、耐腐蚀性和耐热性等方面存在显著优势。高熵合金可以通过粉末冶金、真空熔炼、熔覆喷涂等多种方法制备得到,而激光增材制造技术提供了一种新颖的制造途径,能够实现复杂结构的快速成形,并具有精确控制化学成分和微观结构的潜力。本文首先介绍了高熵合金的材料特性、制备方法及工程应用,详细综述了近年来激光熔覆、粉末床熔融和定向能量沉积等激光增材制造技术在高熵合金制备中的研究现状,分析了成形工艺、合金元素含量、增强相等因素对高熵合金组织性能的影响规律。进一步讨论了高熵合金激光增材制造技术面临的挑战,包括元素偏析、结构控制精度和缺陷抑制。最后,展望了高熵合金的高效制备技术发展方向,为新材料开发和工程应用提供理论依据。 展开更多
关键词 高熵合金 激光增材制造 微观结构 力学性能
原文传递
基板温度对激光选区熔化制备铁基非晶合金晶化的影响 被引量：1
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作者 姜晓月 黄志敏 +3 位作者 王璇 张响 杨卫明 刘海顺 《物理学报》 北大核心 2025年第1期228-234,共7页
激光选区熔化技术有望实现复杂形状非晶合金部件的制造,但晶化现象难以避免.基板是激光选区熔化装置的重要部件,对打印件质量及微观结构有不容忽视的影响,但关于其对打印样品影响的研究还不多见.本文利用分子动力学模拟,在原子尺度探究... 激光选区熔化技术有望实现复杂形状非晶合金部件的制造,但晶化现象难以避免.基板是激光选区熔化装置的重要部件,对打印件质量及微观结构有不容忽视的影响,但关于其对打印样品影响的研究还不多见.本文利用分子动力学模拟,在原子尺度探究了Fe_(50)Cu_(25)Ni_(25)非晶合金激光选区熔化过程中基板温度对晶化及原子团簇的影响.研究发现,基板温度低于750 K时,面心立方(FCC)晶相结构的特征键对1421含量及相应的(0,4,4,6)面心立方团簇含量随基板温度升高而明显增加;基板温度接近玻璃转变温度时,键对和团簇的演变同时受玻璃形成能力、熔体和冷却速率等的共同影响.本研究揭示了铁基非晶合金激光选区熔化过程中原子团簇随基板温度的演变及其原子尺度的晶化,为理解与调控非晶晶化提供了新的思路. 展开更多
关键词 铁基晶非晶合金 激光选区熔化技术 分子动力学模拟 基板温度 晶化
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镁基储氢材料改性方法的研究进展 被引量：1
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作者 任俊颖 廖逸飞 +5 位作者 孙会东 陈诚 牛俊敏 杨捷 孙建辰 商辉 《有色金属科学与工程》 北大核心 2025年第3期406-416,共11页
氢能是目前最受欢迎的清洁能源之一,但氢气的储存问题限制了氢能的应用。镁基储氢材料具有储氢容量大,循环性能好及价格低廉等优点,但其较高的热力学稳定性及较差的动力学性能限制了其应用。近年来,为了提高镁基储氢材料的性能,人们开... 氢能是目前最受欢迎的清洁能源之一,但氢气的储存问题限制了氢能的应用。镁基储氢材料具有储氢容量大,循环性能好及价格低廉等优点,但其较高的热力学稳定性及较差的动力学性能限制了其应用。近年来,为了提高镁基储氢材料的性能,人们开发了许多改性方法,力求改善镁基储氢材料的热力学及动力学性能。文中综述了近年来国内外对镁基储氢材料改性方法的研究进展,主要包括纳米化、合金化以及添加催化剂,通过分析数据,对该领域的发展前景进行了展望。最后提出观点:掺杂纳米级的催化剂是未来重要的改性方法,并且从原子层面加深对催化剂反应机理的理解是研究的重点之一,这将为构建高性能镁基储氢材料提供新颖且有效的方法。 展开更多
关键词 新能源 储氢 镁基储氢材料 纳米化 催化剂
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