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Al含量对Zr基块体非晶合金力学性能的影响 被引量：8
1
作者 李春燕 寇生中 +2 位作者 赵燕春 袁小鹏 袁子洲 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期300-307,共8页
用铜模吸铸法制备了(Zr64.8/90Cu14.85/90Ni10.35/90)90+xAl10-x(x=-4,-3,-2,0,2,4,6)块体合金,利用X射线衍射仪(XRD)、万能试验机、显微硬度计和扫描电镜(SEM)研究了Al含量对Zr基块体非晶合金力学性能的影响。结果表明:随着Al含量的减... 用铜模吸铸法制备了(Zr64.8/90Cu14.85/90Ni10.35/90)90+xAl10-x(x=-4,-3,-2,0,2,4,6)块体合金,利用X射线衍射仪(XRD)、万能试验机、显微硬度计和扫描电镜(SEM)研究了Al含量对Zr基块体非晶合金力学性能的影响。结果表明:随着Al含量的减小,合金先是从非晶相为主的非晶/晶体复合材料转变为完全非晶材料,接着转变为以晶体相为主的非晶/晶体复合材料,最后转变为完全晶体材料。表明通过调整Al的含量,可以制备出具有完全非晶结构的Zr基块体非晶合金。当x=-2时,即合金成分为Zr63.36Cu14.52Ni10.12Al12时,合金为完全非晶结构,该合金的室温压缩塑性应变达到20.6%,应力-应变曲线体现出了'加工硬化'特性,屈服强度σs、极限强度σm和断裂强度σf分别为1740.6,2030.7和1510.5 MPa。表明通过调整Al的含量,可以制备出具有优良室温压缩塑性的Zr基块体非晶合金。随着Al含量的减小,合金试样的显微硬度的总体趋势为先增大再减小。当x=2时,合金为非晶/晶体复合材料,该合金具有较高的显微硬度HV719.8。 展开更多
关键词 ZR基块体非晶合金 力学性能 塑性应变 加工硬化 显微硬度
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稀土掺杂对稀土-镁基合金储氢性能的影响 被引量：9
2
作者 李英杰 姚继伟 +3 位作者 雍辉 马江微 王帅 胡季帆 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第20期183-190,共8页
本工作构建了稀土掺杂的储氢合金体系,通过提高其稀土氢化物的催化能力来改善Mg-RE系储氢合金的性能,并分析了不同稀土掺杂后合金性能的差异,以获得改善其热力学和动力学性能的途径。通过真空感应熔炼制备了Mg_(90)Ce_(5)RE_(5)(RE=La... 本工作构建了稀土掺杂的储氢合金体系,通过提高其稀土氢化物的催化能力来改善Mg-RE系储氢合金的性能,并分析了不同稀土掺杂后合金性能的差异,以获得改善其热力学和动力学性能的途径。通过真空感应熔炼制备了Mg_(90)Ce_(5)RE_(5)(RE=La、Nd、Sm、Y)合金,并分析了其相应的物相组成和微观结构。同时,采用等体积方法测试了Mg_(90)Ce_(5)RE_(5)不同温度下的压力-温度-组成(PCT)曲线和等温吸放氢动力学性能。结果表明,氢化后的样品均是由MgH_(2)相和相应的稀土氢化物REH_(2+x)相组成的复合材料,然而在放氢后,仅MgH_(2)相发生分解反应,生成Mg相并放出氢气。原位生成的REH_(2+x)相不发生分解,通过降低Mg-H键的稳定性、合金的表观活化能以及提升H原子的扩散速率,来促进Mg与MgH_(2)的可逆转化。这导致了不同合金的PCT平台压高度的变化,从而影响其热力和动力学性能。不同合金的热力学焓变从大到小的规律分别为Mg_(90)Ce_(5)La_(5)>Mg_(90)Ce_(5)Nd_(5)>Mg_(90)Ce_(5)Sm_(5)>Mg_(90)Ce_(5)Y_(5),这和各掺杂元素与Ce的亲和力关系一致,由此可见异质元素的共掺杂更有利于改善合金的热力学性能。同时,对应于RE=La、Nd、Sm、Y合金的放氢活化能值分别为112.6 kJ/mol、114.3 kJ/mol、104.9 kJ/mol、123.3 kJ/mol。此外,各合金在放氢反应中的速率,受制于氢原子在合金表面的复合能,这为稀土-镁基储氢合金的改善提供了重要的科学依据。 展开更多
关键词 储氢材料 镁基合金 稀土掺杂 氢化反应
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储氢合金中氢致非晶化的研究进展 被引量：4
3
作者 董小平 陈亚方 +3 位作者 苏建文 高腾远 马玉蕊 李旭 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第15期15110-15115,共6页
储氢合金被认为是一种良好的储氢介质,其循环过程中的高吸放氢量更是学者们的研究重点。但储氢合金中的储氢容量不可避免会发生衰减,其衰减机理主要有:合金颗粒粉化、电化学腐蚀与氧化以及氢致非晶化(HIA)。其中,HIA发生于含Lave相的AB... 储氢合金被认为是一种良好的储氢介质,其循环过程中的高吸放氢量更是学者们的研究重点。但储氢合金中的储氢容量不可避免会发生衰减,其衰减机理主要有:合金颗粒粉化、电化学腐蚀与氧化以及氢致非晶化(HIA)。其中,HIA发生于含Lave相的AB2型合金氢化物或Lave相为子单元的AB3~3.8型稀土镍系合金氢化物中。影响HIA发生的因素主要有氢浓度、氢压力、温度、循环次数、物相类型。当氢浓度较低时,合金吸氢发生部分HIA;随着氢浓度的增加,氢化物发生HIA程度严重。HIA发生与氢压、温度的临界值有关,高于临界值时,HIA现象严重,低于临界值时,非晶与晶态氢化物共存。随着循环次数的增加,HIA现象严重,这直接降低了合金的放氢效率。有研究者指出,可通过调整物相改善合金的吸放氢性能。采用Mg、Pr、Sm和Co、Mn、Cu、Fe、Al分别部分替代RENi2(RE=稀土)合金中RE和Ni,虽然形成的合金吸氢时仍会发生HIA,但其吸放氢性能得到显著改善。这是因为经调整的合金由单一的AB2型Laves相转变为AB2型Laves相和CaCu5型AB5相混合物相,AB2相吸氢时会发生HIA,而AB5相则始终为晶态,不发生HIA。随着循环次数的增加,Fe、Mn、Si等元素部分替代Ni后合金发生HIA的速率不同。AB2或含AB2子单元的物相吸氢发生HIA由易到难的顺序为(La,Mg)Ni2>(La,Mg)Ni3>(La,Mg)2Ni7>(La,Mg)5Ni19。为了延缓或抑制HIA的发生,可以从适量合金元素替代、增大AB5结构层比例或含量、合金氢化物的再结晶等角度进行研究。本文归纳了AB2型或含AB2相子单元的合金吸氢发生HIA的研究进展,分别对发生HIA的必要条件、影响因素、现象与原因等进行了介绍,提出了HIA的延缓措施并展望了其应用前景,以期为研制出长寿命、高容量的储氢合金提供参考。 展开更多
关键词 储氢合金 金属氢化物 AB2结构单元 氢致非晶化
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多组元化合物掺杂改善MgH_(2)释放氢的催化作用与催化机制研究进展
4
作者 董小平 张昭卿 +2 位作者 杨丽颖 忻胜海 李健 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第17期28-35,共8页
镁氢化物的结构热力学稳定性高、释放氢动力学缓慢等延缓了其实用化进程,研究者通过向其掺杂适量的具有催化效应的合金元素或化合物来改善该问题。MgH_(2)氢化物释放氢难易程度与其反应焓变和活化能有关,其机制主要有:较大颗粒或大块材... 镁氢化物的结构热力学稳定性高、释放氢动力学缓慢等延缓了其实用化进程,研究者通过向其掺杂适量的具有催化效应的合金元素或化合物来改善该问题。MgH_(2)氢化物释放氢难易程度与其反应焓变和活化能有关,其机制主要有:较大颗粒或大块材料中镁形核生长——MgH_(2)基体表面的氢原子扩散模型;微米或纳米级的Mg形核生长——新形成镁外层的氢原子扩散模型。掺杂金属元素(M、RE)或二元氧化物或卤化物的催化作用在于形成的(M或RE)-H削弱了Mg-H键的结合能力,在机械球磨的协助下,二元氧化物或卤化物促进MgH_(2)形成丰富的缺陷并增大其比表面积、诱导Mg表面改性、激发Mg-H解离等。掺杂三元或多元化合物的贡献在于改善复合材料的微观特性、降低释放氢的起始温度和释放氢反应的活化能、提高释放氢速率。掺杂化合物对MgH_(2)的催化机制主要为:调整了MgH_(2)释放氢的反应途径、增加释放氢的反应活性点、在MgH_(2)基体中分布均匀、具有独特的化学活性、与MgH_(2)反应原位形成的产物——金属单质、氧化物或氟化物或合金、氢化物等具有多相协同催化作用。本文归纳了改善MgH_(2)释放氢掺杂的三元或多元化合物的催化作用与机制,提出了改善MgH_(2)释放氢的热力学和动力学的研究措施并展望了其应用前景,以期为研制出使用条件温和、热力学/动力学条件不苛刻的MgH_(2)氢化物提供参考。 展开更多
关键词 MgH_(2)氢化物 三元或多元化合物 热力学/动力学 催化机制
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Fe_(78)Si_9B_(13)非晶合金还原水中Cu(Ⅱ)的性能研究
5
作者 李金祺 袁子洲 +2 位作者 张香云 钟雄雄 余波 《特种铸造及有色合金》 CAS 北大核心 2019年第3期318-321,共4页
采用单辊甩带法制备Fe_(78)Si_9B_(13)非晶合金条带,研究其对水中Cu(Ⅱ)的去除效果。结果表明,反应60min,添加量为1g/L的Fe_(78)Si_9B_(13)非晶条带对初始浓度为50mg/L的Cu(Ⅱ)去除率达98.4%,且其去除过程符合伪一级动力学模型。在相同... 采用单辊甩带法制备Fe_(78)Si_9B_(13)非晶合金条带,研究其对水中Cu(Ⅱ)的去除效果。结果表明,反应60min,添加量为1g/L的Fe_(78)Si_9B_(13)非晶条带对初始浓度为50mg/L的Cu(Ⅱ)去除率达98.4%,且其去除过程符合伪一级动力学模型。在相同条件下,Fe_(78)Si_9B_(13)非晶条带对Cu(Ⅱ)还原反应的表面积约化反应速率系数为300目还原Fe粉的341倍。通过研究不同环境条件下Fe_(78)Si_9B_(13)非晶条带对Cu(Ⅱ)去除速率的影响,发现反应速率与溶液的温度、条带用量成正比,与Cu(Ⅱ)溶液的初始浓度成反比。连续使用4次后的Fe_(78)Si_9B_(13)非晶条带仍保留61.1%的Cu(Ⅱ)去除能力。 展开更多
关键词 Fe78Si9B13非晶合金 Cu(Ⅱ) 反应动力学
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Ni-Nd-B非晶合金的制备
6
作者 代丽 刘黎明 《广东化工》 CAS 2013年第11期10-12,2,共4页
采用深共晶法对非晶合金Ni-Nd-B的配方进行设计,设计后的非晶合金配方将具有较高的非晶形成能力。利用铜模吸铸方法得到尺寸为Φ6 mm×30 mm的Ni-Nd-B非晶棒材,并采用XRD、DTA、SEM对非晶棒材进行表征。结果发现,此材料的约化玻璃... 采用深共晶法对非晶合金Ni-Nd-B的配方进行设计,设计后的非晶合金配方将具有较高的非晶形成能力。利用铜模吸铸方法得到尺寸为Φ6 mm×30 mm的Ni-Nd-B非晶棒材,并采用XRD、DTA、SEM对非晶棒材进行表征。结果发现,此材料的约化玻璃转变温度Trg为0.56,这表明通过设计的合金材料有很高的非晶形成能力。在Ni-Nd-B材料中Ni、Nd成分的微量变化,将导致合金趋向于形成三元结晶相,这主要是由于深度共晶配料引起的。 展开更多
关键词 非晶合金 深度共晶法
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大块非晶合金制备技术进展
7
作者 骆重阳 杨红 刘桂年 《甘肃科技》 2009年第15期73-74,141,共3页
介绍了大块非晶合金的制备方法,并从成分结构条件等方面阐述了大块非晶合金的形成机制,描述了大块非晶合金玻璃形成能力的各种判据。对一些方法、特点进行了讨论,并对它们进行了初步对比。
关键词 大块 非晶合金 制备
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锌压铸合金的减振性能及其应用
8
作者 陶玲 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期96-97,共2页
　　1 引言 　　锌,早在公元14世纪之前,就已被大量使用了.然而,锌压铸合金是直到20世纪30年代,伴随着欧洲工业化发展的步伐才得以问世. 　　……
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