刘燕芳
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朱云峰
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华峰
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刘志兵
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李李泉
功能材料
先采用氢化燃烧合成法制备Mg95Ni5,然后将氢化燃烧合成产物与30%(质量分数)La0.7Mg0.3Ni2.8Co0.5合金进行机械球磨复合,球磨时间分别为5、10、15和20h;将Mg95Ni5的氢化燃烧合成产物直接球磨10h用于对比研究.采用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪及气体反应控制器研究了材料的相组成、微观形貌、颗粒化学成分以及吸放氢性能.研究表明,球磨10h的Mg95Ni5/La0.7Mg0.3Ni2.8Co0.5复合物具有最佳的吸放氢性能,在373K,50s内基本达到饱和吸氢量3.78%(质量分数);在523K,1800s内放氢量为3.83%(质量分数);其起始放氢温度为425K,与Mg95Ni5相比降低了35K,吸放氢性能的改善与复合物的组织结构密切相关.此外,La0.7Mg0.36Ni2.8Co0.5的加入改善了复合物的放氢动力学性能.
关键词:
镁基储氢合金
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氢化燃烧合成
,
机械球磨
,
吸放氢性能
,
复合物
刘志兵
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朱云峰
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杨阳
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顾昊
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李李泉
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.06.004
镁及镁基储氢合金具有储氢容量高、成本低及污染小等优点,被认为是用于车载储氢方面较有前途的材料.然而镁基合金存在吸放氢温度较高,吸放氢速度较慢的缺点,抑制了它的实际应用.研究表明,制备多元镁基合金可明显改善合金的储氢性能.采用氢化燃烧合成(Hydriding Combustion Synthesis-HCS)和机械球磨(Mechanical Milling-MM),即HCS+MM技术复合制备Mg90Ni10-xVx(x=0,2,4,6,8)合金.采用X射线衍射仪、扫描电镜及气体反应控制器研究了HCS+MM产物的相组成、表面形貌以及吸放氢性能.XRD分析表明,不同合金均含有MsH2,Mg2NiH4,Mg2NiH0.3,Mg以及VHy相,随着V含量的增加,VHy的相含量逐渐增加,而Mg2Ni氢化物含量逐渐减少.SEM结果表明,Mg90Ni4Mg90和Mg90Ni2V8合金的颗粒平均尺寸较小且分布比较均匀.Mg-Ni-V合金的吸氢性能优于二元Mg-Ni合金,Mg90Ni4V6的吸氢性能最好,在373 K,合金的吸氢量达到5.25%,且在50 s内就基本达到饱和吸氢量.V可以细化晶粒,使合金内部晶界增多,有利于氢的扩散;并且当合金中的V与Mg2Ni达到一定比例时,对合金的吸氢具有协同催化作用,改善了合金的吸氢性能.Mg-Ni-V合金的放氢性能不如二元Mg-Ni合金,说明在放氢过程中Mg2Ni的催化作用优于V.
关键词:
镁基合金
,
氢化燃烧合成
,
机械球磨
,
储氢性能
马利平
,
梁志强
,
王西彬
,
赵文祥
,
焦黎
,
刘志兵
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00295
对M42高速钢刀具进行脉冲磁化处理,考察脉冲磁场对组织和性能的影响,分析了脉冲磁场改变微观组织以及力学性能作用机理.运用TEM和激光共聚焦显微镜分析了脉冲磁场冲击前后高速钢位错组态、碳化物分布以及微观组织的变化.研究表明,高速钢经脉冲磁化处理后,发生晶格畸变,基体内析出大量弥散碳化物,微观组织变细密,晶粒细化.微观组织的变化导致力学性能发生变化,材料Rockwell硬度与显微硬度均显著提高,Rockwell硬度最大可以增加2.9 HRC.基于位错理论分析了脉冲磁场作用下高速钢的强化机制,磁场作用于位错的力足以克服位错线张力引起的阻力和晶格点阵引起的阻力,从而使位错能以Orowan机制产生增殖、滑移,致使位错密度增加.
关键词:
脉冲磁化处理
,
高速钢
,
组织演变
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位错强化
刘志兵
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朱云峰
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李李泉
稀有金属材料与工程
采用氢化燃烧合成法制备Mg95Ni5-x％TiFe0.8Mn0.2Zr0.05(x=0,10,20,30)(质量分数)复合物,然后将氢化燃烧合成产物进行机械球磨得到镁基复合储氢材料.采用XRD、SEM、EDS及PCT研究材料的相结构、表面形貌、颗粒化学成分以及吸放氢性能.研究表明,添加30％ TiFe0.8Mn0.2Zr0.05合金形成的复合物具有最佳的综合吸放氢性能:在373K,50 s内基本达到饱和吸氢量4.11％(质量分数);在493和523 K,1800 s内放氢量分别为1.91％和4.3％;其起始放氢温度为420 K,与Mg95Ni5相比降低了20 K.吸放氢性能的改善与复合物的组织结构密切相关.此外,TiFe0.8Mn0.2Zr0.05的加入改善了复合物的放氢动力学性能.
关键词:
镁基储氢合金
,
氢化燃烧合成
,
机械球磨
,
吸放氢性能
,
复合物
