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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
1
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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非晶合金污水处理研究现状
2
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
3
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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Mo、Cu添加对FeCo基合金热稳定性和微观结构的影响
4
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
5
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
6
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
7
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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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
8
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
9
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
10
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
11
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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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
12
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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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：1
13
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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镁基储氢材料改性方法的研究进展 被引量：1
14
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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退火对Ni_(50)Nb_(14)Ta_(14)P_(9)Fe_(13)非晶合金组织结构及耐蚀性能的影响 被引量：1
15
作者 苏铭滨 何波 +5 位作者 倪黎 贺勇 周亮 张新富 刘伟 陈吉 《中国材料进展》 北大核心 2025年第7期629-635,共7页
采用电弧熔炼结合真空甩带制备了Ni_(50)Nb_(14)Ta_(14)P_(9)Fe_(13)非晶条带,通过XRD、SEM以及XPS分析了合金的微观结构,并采用差示扫描量热分析法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱研究了退火对Ni_(50)Nb_(14)Ta_(14)P_(9)Fe_(13)非晶... 采用电弧熔炼结合真空甩带制备了Ni_(50)Nb_(14)Ta_(14)P_(9)Fe_(13)非晶条带,通过XRD、SEM以及XPS分析了合金的微观结构,并采用差示扫描量热分析法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱研究了退火对Ni_(50)Nb_(14)Ta_(14)P_(9)Fe_(13)非晶合金耐蚀性能的影响。结果表明,铸态合金具有典型的非晶态结构。在1133和1213 K退火5 min后,合金均发生晶化,晶化程度随温度升高而增大,晶粒尺寸为10~32 nm。在65℃的32%HCl溶液中,铸态合金的耐蚀性能显著优于部分晶化试样(1133 K)和完全晶化试样(1213 K),自腐蚀电流密度为53.9μA/cm^(2),约为部分晶化试样和完全晶化试样的25.6%和14.4%;其维钝电流密度为1.3 mA/cm^(2),约为部分晶化试样和完全晶化试样的33.3%和2.9%;晶化后其容抗弧半径显著减小。铸态合金的腐蚀速率最低,耐蚀性能最佳;而完全晶化后其腐蚀速率最高,耐蚀性能最差。本研究揭示了镍基非晶合金的晶化对其腐蚀行为的负面影响。 展开更多
关键词 非晶合金 退火 晶化 组织结构 耐蚀性能
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NiTiNb合金力致相变与位错塑性的晶粒尺寸依赖性 被引量：1
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作者 张强 杨优奕 +1 位作者 王涛涛 于开元 《功能材料》 北大核心 2025年第3期3008-3012,3037,共6页
NiTi基形状记忆合金在塑性变形过程中主要存在力致马氏体相变与位错塑性两种机制的竞争。为拓宽超弹性温域、减小残余应变,常需提升位错滑移临界应力,使其超过相变临界应力。细化晶粒是抑制位错滑移的典型手段,但这同时导致相变受制,使... NiTi基形状记忆合金在塑性变形过程中主要存在力致马氏体相变与位错塑性两种机制的竞争。为拓宽超弹性温域、减小残余应变,常需提升位错滑移临界应力,使其超过相变临界应力。细化晶粒是抑制位错滑移的典型手段,但这同时导致相变受制,使上述两类应力同步提升。目前,关于相变与位错滑移临界应力的晶粒尺寸依赖性的相对强弱尚不明晰。通过熔炼、锻造、拔丝及晶化退火制得不同晶粒尺寸的Ni_(51)Ti_(47)Nb_(2)(原子分数%)合金丝材,利用不同温度下的拉伸实验表征了Ni_(51)Ti_(47)Nb_(2)合金的超弹性与塑性变形行为。结果表明,Ni_(51)Ti_(47)Nb_(2)合金相变与位错滑移临界应力均具有Hall-Petch型晶粒尺寸依赖性,即临界应力与晶粒尺寸的平方根成正比。随晶粒尺寸减小,位错滑移临界应力比相变临界应力提升快的多,故可确保细晶化为提升超弹性的有效手段。 展开更多
关键词 形状记忆合金 超弹性 力致马氏体相变 位错塑性 晶粒尺寸依赖性
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外部控温圆柱形固态储氢罐吸放氢性能实验研究 被引量：1
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作者 应强 李建立 +3 位作者 李敬法 闫东雷 段秉言 赵堃 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第4期149-156,共8页
外部控温圆柱形固态储氢罐具有结构简单、成本低、易于批量生产和可串并联组合应用等优势。利用自主设计的固态储放氢性能测试装置,对两个具有不同长径比的圆柱形储氢罐的吸放氢性能进行了测试分析,旨在评估其理论储氢性能的实际利用程... 外部控温圆柱形固态储氢罐具有结构简单、成本低、易于批量生产和可串并联组合应用等优势。利用自主设计的固态储放氢性能测试装置,对两个具有不同长径比的圆柱形储氢罐的吸放氢性能进行了测试分析,旨在评估其理论储氢性能的实际利用程度,并考察吸放氢温度和压力等参数对其吸放氢性能的影响。结果表明,在不同吸放氢工况下,两实验储罐的吸放氢速率均呈现“短时陡升-短时陡降-缓慢趋零”的3阶段特征,累计吸放氢量随时间均呈现“短时陡升-缓慢爬升”的两阶段特征,其中“短时陡升”阶段吸氢时长占吸氢总时长的不足2%,该阶段吸氢速率最高为6.545 L/s,“缓慢趋零”阶段的吸氢速率不足0.5 L/s;由于合金床层活化不完全、芯部换热不充分等原因,两储氢罐吸氢饱和度均小于60%,但可逆放氢率可达90%以上。在初始床层温度不变时,吸放氢总时长和累计吸放氢量均随初始压力升高而增大;在初始吸放氢压力不变时,吸氢总时长、累计吸氢量和吸氢饱和度均与合金初始床层温度负相关,而放氢总时长、累计放氢量和可逆放氢率均与初始床层温度正相关;适当增大储氢罐长径比,可提高综合换热效果,从而改善吸放氢性能。 展开更多
关键词 固态储氢 吸放氢性能 吸氢饱和度 可逆放氢率
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锆基非晶合金螺纹孔铣削加工工艺优化研究 被引量：1
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作者 李阳嘉 王成勇 +6 位作者 丁峰 赖志伟 唐学成 陆菲 刘旺杰 杨慧雯 申曦 《工具技术》 北大核心 2025年第3期65-72,共8页
针对锆基非晶合金螺纹孔铣削加工存在的加工效率低、刀具寿命差等问题,本文研究切削速度和进给量对锆基非晶合金螺纹孔铣削中的切削力、刀具磨损和螺纹孔尺寸的影响,揭示涂层螺纹铣刀的刀具磨损形式,并优化适用于锆基非晶合金螺纹孔铣... 针对锆基非晶合金螺纹孔铣削加工存在的加工效率低、刀具寿命差等问题,本文研究切削速度和进给量对锆基非晶合金螺纹孔铣削中的切削力、刀具磨损和螺纹孔尺寸的影响,揭示涂层螺纹铣刀的刀具磨损形式,并优化适用于锆基非晶合金螺纹孔铣削加工的铣削工艺参数。结果表明,热软化效应是切削力在低进给量下随切削速度增加而降低的根本原因;相较于切削速度,进给量对切削力、刀具磨损和螺纹孔尺寸的影响更为显著;黏结磨损引起的涂层剥落致使切削力增大而崩刃是螺纹铣刀刀具失效和螺纹孔中径尺寸下降的根本原因。通过优化螺纹孔铣削加工工艺,可实现锆基非晶合金螺纹孔无晶化高效高质量加工。 展开更多
关键词 锆基非晶合金 螺纹孔 铣削加工 工艺优化
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杂多酸处理对La-Y-Ni系A_(2)B_(7)型储氢合金电化学性能的影响 被引量：1
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作者 王成均 雷鸣 +2 位作者 沈秉金 张乾坤 罗永春 《兰州理工大学学报》 北大核心 2025年第1期25-33,共9页
制备了退火态A_(2)B_(7)型La_(0.33)Y_(0.67)Ni_(3.23)Mn_(0.17)Al_(0.1)储氢合金,采用磷钨酸(H_(3)PW_(12)O_(40)),(phosphotungstic acid,TPA)水溶液对该退火合金进行浸渍处理,研究了TPA处理对合金组织结构、表面形貌、组成以及合金... 制备了退火态A_(2)B_(7)型La_(0.33)Y_(0.67)Ni_(3.23)Mn_(0.17)Al_(0.1)储氢合金,采用磷钨酸(H_(3)PW_(12)O_(40)),(phosphotungstic acid,TPA)水溶液对该退火合金进行浸渍处理,研究了TPA处理对合金组织结构、表面形貌、组成以及合金电化学性能的影响.结果表明:经TPA处理后的合金表面形成了腐蚀性凹坑或微孔,同时在合金表面形成了含有高氧化价态钨酸根离子的富Ni层.TPA处理可明显改善合金电极的电化学性能,当TPA质量浓度为0.1 mol/L时,合金电极的交换电流密度I_(0)最大,此时合金电极具有最大的1 C放电容量(364 mAh/g),其容量保持率S_(100)和大电流放电性能HRD_(900)分别为93.23%和81.92%,明显优于未处理合金电极的S_(100)(88.12%)和HRD 900(76.05%).TPA处理前后电极表面与电解质溶液界面处的电子转移阻抗是影响电极高倍率放电动力学性能的控制步骤. 展开更多
关键词 La-Y-Ni系A_(2)B_(7)型储氢合金 杂多酸 表面处理
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基于S31254不锈钢的耐蚀非晶合金
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作者 陈彦霖 刘磊 +5 位作者 莫帅 许晟嘉 艾文杰 刘涛 张华 倪红卫 《钢铁》 北大核心 2025年第2期103-109,127,共8页
铁基非晶合金具有长程无序的结构特征,成分均匀且没有晶界和位错等缺陷,其耐磨耐蚀性能远超传统不锈钢。但是,耐蚀非晶合金的制备通常需要添加高含量的铬、钼等金属进行重熔合金化,导致原料成本高且熔炼难度大。基于此,提出了利用S3125... 铁基非晶合金具有长程无序的结构特征,成分均匀且没有晶界和位错等缺陷,其耐磨耐蚀性能远超传统不锈钢。但是,耐蚀非晶合金的制备通常需要添加高含量的铬、钼等金属进行重熔合金化,导致原料成本高且熔炼难度大。基于此,提出了利用S31254不锈钢制备耐蚀非晶合金的新方法。基于S31254不锈钢的成分特征,结合混合焓和原子尺寸差分析,设计了S31254+15C+6B(原子数分数,%)耐蚀非晶合金新成分;并利用FactSage详细计算了精炼渣低熔点区域和渣-金平衡,确定了适用于S31254+15C+6B非晶合金的10%SiO_(2)-40%CaO-25%Al_(2)O_(3)-25%B_(2)O_(3)(质量分数)新型低熔点精炼渣;采用单辊旋淬工艺成功制备了合金化前后和精炼前后的合金带材;并利用XRD和电化学工作站评价了合金带材的非晶形成能力和耐腐蚀性能。研究结果表明,B、C元素合金化后,合金的成带工艺性明显提升,能够制备得到表面质量良好的合金带材;精炼后合金中O、S含量明显降低,非晶形成能力显著提升,能够在20~35 m/s不同甩带速率下制备25~42μm的非晶态带材;而且S31254+15C+6B非晶合金具有较宽的钝化区间和较大的阻抗半径,具有优异的耐腐蚀性,明显优于S31254不锈钢。提出的基于S31254不锈钢制备耐蚀非晶合金具有可行性,通过设计符合S31254不锈钢成分特征的非晶合金,能够充分利用其中的Fe、Ni、Cr、Mo等元素,并结合精炼工艺制备了具有优异耐蚀性的S31254+15C+6B非晶合金。 展开更多
关键词 S31254不锈钢 成分设计 非晶合金 精炼渣设计 精炼 耐腐蚀性 非晶形成能力 合金带材
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