纳米晶-非晶Mg2Ni型合金的贮氢动力学

材料研究学报, 2014, 28(11): 873-880.

纳米晶-非晶Mg2Ni型合金的贮氢动力学

张羊换 ^1, , 袁泽明 ^2, , 翟亭亭 ^3, , 杨泰 ^4, , 张国芳 ^5, , 赵栋梁 ^6,

1.内蒙古科技大学内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室包头014010 ;钢铁研究总院功能材料研究所北京100081

2.钢铁研究总院功能材料研究所北京100081

3.钢铁研究总院功能材料研究所北京100081

4.钢铁研究总院功能材料研究所北京100081

5.内蒙古科技大学内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室包头014010

6.钢铁研究总院功能材料研究所北京100081

基金项目: 国家自然科学基金51161015,51371094和内蒙古自治区自然科学基金重大项目2011ZD10资助.Supported by National Natural Science Foundation of China Nos.51161015 & 51371094,and Natural Science Foundation of Inner Mongolia No.2011ZD10.

关键词：金属材料 , Mg2Ni型合金 , 快淬 , 添加Nd , 贮氢动力学

Hydrogen Storage Kinetics of Nanocrystalline and Amorphous Mg2Ni-type Alloys

Keywords： metallic materials , Mg2Ni-type alloy , melt spinning , Nd addition , hydrogen storage kinetics

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).

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