桑革
,
沈崇雨
,
张义涛
,
曹伟
,
涂铭旌
,
孙颖
,
郑振华
,
叶小球
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2006.z2.009
研究表面改性对La系合金贮氢性能的影响,采用化学镀的方法,对LaNi5和LaNi4.7Al0.3合金进行了镀Pd的表面处理实验.在p-C-T测试系统上研究了镀Pd前后,LaNi5和LaNi4.7Al0.3合金的抗CO毒化性能,进行了动力学性能测试、循环次数测试等.实验结果表明,化学镀Pd后的贮氢合金与未镀Pd的合金相比,吸氢性能得到改善,表现为: 平台区域相对变平,吸氢孕育期缩短、循环次数增加,抗CO毒化性能提高.
关键词:
贮氢合金
,
毒化
,
表面处理
,
吸放氢特性
,
宏观特性
桑革
,
沈崇雨
,
张义涛
,
曹伟
,
朱永法
,
叶小球
,
孙颖
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2006.05.012
研究了通过表面处理改善镧系贮氢合金性能的技术.采用敏化、活化和化学镀技术,研究了镀膜时间、镀膜温度对Pd形貌、Pd含量的影响,在合金粉末表面镀制了Pd薄膜.结果表明:优化的镀覆工艺为化学镀Pd,其适宜时间为2h,镀液温度在50～60℃之间,镀液浓度(以PdCl2计算)为1.70～2.55g/L之间.
关键词:
贮氢合金
,
表面处理
,
吸放氢特性
,
化学镀
,
镀钯
,
工艺参数
王维
,
叶小球
,
陈长安
,
李强
,
金伟
,
杨勇彬
,
高涛
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.09.015
作为面向等离子体材料,钨(W)在服役的过程中不仅受到等离子体造成的高能热负荷的作用,还受到高束流粒子如氘(D)、氚(T)、氦(He)等的轰击和D-T聚变反应产生的高能中子的影响.W中D、T、He的滞留和起泡,仍是聚变堆装置中有待解决的关键问题之一.综述了D、T和He的滞留行为及其气泡形成与辐照条件之间的关系,简要评述了W的服役性能和强化机理.通过降低W中D/He滞留量、抑制气泡的形成可有效改善W的服役性能.深入研究D/He滞留行为与辐照缺陷之间的相互作用关系,进而构建D/He的宏观热脱附行为与其微观状态之间的对应关系,为寻找合适途径来改善W的服役性能提供理论支撑.
关键词:
钨
,
氘
,
氦
,
滞留
,
起泡
叶小球
,
齐洪柱
,
罗德礼
,
郑振华
,
桑革
材料导报
综述了近期有关轻质储氢材料(以轻元素为基础组成的储氢材料)的理论模拟进展情况,包括对于这类材料的晶体结构预测、掺杂改性机理研究以及复合储氢体系的化学反应过程研究等.指出轻质储氢材料代表了一大类已开发的和尚未开发的储氢体系,通过基于第一性原理的理论计算可以快速地筛选出具有合适热力学性质的高容量储氢反应；认为新近发展的晶体结构预测方法将在新型轻质储氢材料的理论设计上发挥重要作用.
关键词:
轻质储氢材料
,
第一性原理计算
,
结构预测
叶小球
,
桑革
功能材料
用X射线和电镜(SEM和TEM)研究了高能球磨工艺对Mg2Ni贮氢合金纳米粉形成的影响.结果表明:球磨时间延长,振动频率提高和球料比的增大可有效地降低合金粉的晶粒尺寸.振动频率为25Hz条件下,不锈钢磨罐球磨1h后,合金粉的晶粒尺寸达到48.1nm.在球料比为5.85:1,振动频率分别为20和30Hz的条件下,经4h球磨后不锈钢磨罐中粉末晶粒度为36.7和26.4nm.对球磨过程进行的理论模拟计算表明,增加球料比主要是通过加大单次碰撞粉末体获得的应变来缩短球磨时间;而提高振动频率,对单次碰撞粉末体获得的应变影响不大.
关键词:
高能球磨
,
贮氢合金
,
Mg2Ni
叶小球
,
桑革
材料导报
采用机械合金化方法合成了Mg-54.7%Ni-x%Pd(x=0、3、10,质量百分比)贮氢材料.通过X射线衍射分析(XRD)和贮氢性能测试,研究了Pd含量对Mg-Ni合金相形成及贮氢性能的影响.XRD分析表明,在0.30MPa的氩气气氛下球磨30h后,粉末没有形成合金相;但在523K吸氢时,Mg-54.7%Ni-x%Pd(x=0,3)与氢气反应均生成了大量的Mg2NiH4,而Mg-54.7%Ni-10%Pd的氢化物中大部分为MgH2,只形成了少量的Mg2NiH4.贮氢性能测试结果表明,所制备的材料在473K无需活化即可吸氢;同Mg-54.7%Ni-x%Pd(x=0,10)相比,Mg-54.7%Ni-3%Pd吸放氢速度最快,可逆贮氢容量最大(2.82%,质量百分比).
关键词:
机械合金化
,
Mg-Ni合金
,
Pd
叶小球
,
齐洪柱
,
罗德礼
,
郑振华
,
朱宏志
稀有金属材料与工程
在25～50℃的温度范围内,测定了钯氘化物(PdD0.6)的放氘动力学曲线.结果表明:钯氘化物在室温附近可实现快速放氘,放氘反应速率随温度升高而增加；在相同温度下,随着放氘压力接近于该温度下的放氘平衡压,放氘速率逐渐减小；钯氘化物的放氘动力学受化学吸附的氘原子在钯表面复合过程的控制,放氘反应速率常数与温度之间满足Arrhenius关系;放氘反应的活化能为30.02 kJ·mol-1·D2-1.
关键词:
Pd
,
氢同位素
,
氘
,
动力学
叶小球
,
桑革
稀有金属材料与工程
采用机械合金化法制备了Mg2Ni-1.0%Pd(质量分数,下同)合金粉末,用XRD及AFM等分析表征了球磨20 h后粉末的相结构和微观形貌,测定了Mg2Ni-1.0%Pd合金吸放氢氘的P-C-T曲线和动力学曲线.结果表明,机械合金化制备的Mg2Ni-1.0%Pd合金粉末粒度在10 nm～50 nm之间;同熔炼法制备的Mg2Ni合金相比,纳米Mg2Ni-1.0%Pd合金吸氢时的焓变值减小,放氢时焓变值增大,可逆贮氢容量为1.06(H/M,原子比,下同);与吸放氢相比,在相同温度下合金吸放氘的坪台压升高,焓变值减小,具有显著的同位素效应.纳米Mg2Ni-1.0%Pd合金的吸氢速率和吸氘速率与温度的关系在573 K附近发生变化.
关键词:
Pd
,
Mg2Ni
,
氢同位素
,
热力学
,
动力学
孟建波
,
桑革
,
薛炎
,
曹伟
,
叶小球
应用化学
doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2007.12.017
将固体聚合物电解质(SPE)水电解技术应用于H/D同位素分离,考察了电极材料、电流密度和温度对分离系数(α)的影响.在40 ℃、90×10-3 A/cm2条件下,得到IrRu/Nafion117/PbAg、IrRu/Nafion117/TiNi3、IrRu/Nafion117/Ni和C/Nafion112/Pt-TiO2三合一电极(MEA)的H/D分离系数α分别为4.49、3.48、3.14和4.53.对IrRu/Nafion117/PbAg电极研究结果为:电流密度分别为90×10-3、150×10-3和300×10-3 A/cm2,40 ℃时分离系数α分别为4.49、4.65、5.46,60 ℃时分别为3.76、4.11、4.38;温度分别为40、60和70℃,电流密度为90×10-3 A/cm2条件下,分离系数α分别为4.49、3.76、3.53,ln α～103/T的拟合直线为ln α=0.816×(103/T)-1.112.在40～70 ℃范围内反应的活化能-△Ha约为6 778 J/mol.结果表明,分离系数α随电流密度增加而增大,随温度升高而减小.此外,分析了Nafion膜中在H/D传输的同位素效应.
关键词:
固体聚合物电解质
,
水电解
,
电催化剂
,
氢同位素
,
分离
刘凌博
,
窦天军
,
王博
,
饶咏初
,
叶小球
,
陈长安
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.14.003
分别研究了中国自主研发的2种低活化铁索体/马氏体钢(CLAM钢和CLF-1钢)中氘的驻留情况,利用金相显微镜对材料的金相组织进行分析.结果表明,CLAM钢为等轴的回火马氏体相,而CLF-1钢金相组织为保持了板条马氏体形态的细小回火马氏体.通过氘的扩散常数计算2种钢中氘浓度分布,结果显示,CLAM钢和CLF-1钢在500℃、500 kPa条件下,氘充饱和情况下氘浓度分别为7.43 μg/g和5.7μg/g.在室温下放置0.5h后,CLAM钢和CLF-1钢中的氘分别损失了23％和51％.TDS实验结果表明,CLAM钢中的氘只有1个解吸峰,激活能为21 kJ/mol,对应的氢陷阱为晶界和位错.CLF-1钢中的氘有2个解吸峰,解吸峰激活能为31 kJ/mol,高温段解吸峰激活能为94 kJ/mol.2种钢中低温段解吸峰对应的氢陷阱为晶界和位错,CLF-1钢低温段解吸峰的激活能略高是因为其晶粒尺寸小,氘原子的扩散路径更多.CLF-1钢样品高温段解吸峰对应的氢陷阱是由晶界和位错等缺陷与MC碳化物复合形成的新的氢陷阱.
关键词:
低活化铁素体/马氏体钢
,
氘
,
热解吸谱
