张轲
,
刘述丽
,
刘明明
,
张洪波
,
鲁捷
,
曹中秋
,
张辉
材料导报
随着可再生能源和生物制氢在氢源的开发、制氢源的开发和制氢技术中的不断拓展,高密度固体储氢材料的进一步研发,以及受燃料电池研究的驱动,氢能系统已经成为洁净能源研究的热点.综述了氢能系统中氢源的开发和制氢、储氢、输氢以及氢能利用5个技术领域的最新研究进展,旨在明确这些技术领域研究中的关键问题及主要研究方向.
关键词:
氢能
,
制氢
,
储氢
,
输氢
,
燃料电池
赵晓宇
,
张轲
,
曹中秋
,
鲁杰
,
张洪波
,
辛士刚
,
张辉
稀有金属材料与工程
通过机械球磨的方法,将MgH2粉末与高纯NH3球磨反应后在300℃下热处理晶化,制备出了高纯度的Mg(NH2)2.在150～240℃的温度范围内,对Mg(NH2)2+2.2LiH(摩尔比)储氢体系的储氢性能进行了研究,结果发现,在系统脱氢后的产物为Li2Mg(NH)2.放氢动力学揭示了该系统在200～240℃时可逆储氢量可达4.5％(质量分数)左右.该系统在150℃开始脱氢,在动力学数据的基础上可以计算出其活化能为51.7 kJ/mol.此外,脱氢反应的焓变和熵变可由P-C-T曲线得到,其值分别为42.8 kJ/mol H2和149.2 J.K-1/mol H2.
关键词:
Mg(NH2)2
,
Mg-Li-N-H储氢材料
,
P-C-T曲线
,
吸放氢动力学
霍宏伟
,
郑志国
,
李明升
,
张轲
,
曹中秋
稀有金属材料与工程
阳极氧化是镁合金表面改性的有效方法.基于经典的阳极氧化工艺,目前的研究取得了长足的进步,主要表现在电解质溶液成分的改进、电参数的研究、成膜机理、膜层成分和结构的研究,以及后处理等.本文对其进行了详细的综述,同时指出了发展趋向.
关键词:
镁合金
,
阳极氧化
,
电解液
张辉
,
王婷
,
曹中秋
,
张国英
稀有金属材料与工程
采用机械合金化技术制备了Mg58Al42储氢合金并借助于X射线衍射仪、PARM273A和M5210电化学综合测试仪研究了其在不同球磨时间下的物相结构以及放电容量和耐腐蚀等电化学性能. 结果表明:合金粉末经高能球磨后产生了Mg17Al12新相,随着球磨时间的增加,衍射峰的相对强度下降,衍射峰变宽,合金的平均晶粒尺寸降低,内应力增大.合金的放电容量随球磨时间的延长先增加而后则降低,其中球磨20 h时,放电容量最大.合金的动电位极化曲线出现了钝化现象,合金腐蚀电流密度随球磨时间的延长先增大而后降低.合金的交流阻抗谱均由单容抗弧组成,电极反应受合金/电解质溶液界面的电荷迁移所控制.
关键词:
镁基储氢合金
,
电化学性能
,
交流阻抗谱(EIS)
牛焱
,
曹中秋
金属学报
通过对三元合金系高温氧化行为的分析, 把Ｗａｇｎｅｒ关于形成不互溶氧化物的二元合金经典理论扩展到三元合金体系, 忽略活泼组元内氧化, 以热力学稳定相图为参考, 建立了相应的动力学氧化图并分析了影响动力学氧化图的因素, 为进上步研究三元合金高温氧化行为提供了重要的理论依据.
关键词:
三元合金
,
null
,
null
曹中秋
,
牛焱
,
王崇琳
,
吴维(山文)
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2004.11.005
采用电弧熔炼和机械合金化,随后在750℃,58MPa下热压制备了晶粒尺寸差别较大的Cu40Ni40Cr20合金,用X射线衍射仪、扫描电镜等分析手段对比研究了显微组织结构.结果表明:电弧熔炼制备的晶粒尺寸较大的Cu40Ni40Cr20合金为二相,组织极其不均匀;采用机械合金化,通过控制热压条件制备的纳米晶Cu40Ni40Cr20合金仍为双相,但显微组织均匀,稳定.随着球磨时间的延长,由于晶粒细化和应变的结果,衍射峰偏移并有明显的宽化产生,Cu在Cr或Cr在Cu中的固溶度明显增加,当球磨60h后,合金已由双相变成亚稳态的单相.由于机械合金化的粉末处于非平衡态,其超固溶度溶质随热压和真空退火过程的进行会慢慢脱溶分解出来,合金已由单相变为两相,两相颗粒均成倍长大,但仍然保持纳米级尺度;机械合金化、热压和退火后样品中Cu,Ni和Cr的晶格均未发生崎变;讨论了晶粒细化对合金显微组织的影响.
关键词:
Cu-Ni-Cr合金
,
晶粒尺寸
,
显微组织
曹中秋
,
牛焱
金属学报
研究了Ｃｕ－２０Ｃｒ－２０Ｎｉ和Ｃｕ－２０Ｃｒ－４０Ｎｉ两种合金在８００℃, ０．１ＭＰａ纯氧气中的氧化行为, 结果表明, Ｃｕ－２０Ｃｒ－２０Ｎｉ合金的氧化动力学遵循近似的抛物线规律, 而Ｃｕ－２０Ｃｒ－４０Ｎｉ合金的瞬时抛物线速度常数随时间而降低, 两种合金生成组织复杂的氧化膜, 外层是一连续的ＣｕＯ层, 内层是Ｃｕ２Ｏ、ＮｉＯ和Ｃｒ２Ｏ３组成的混合区, 其中Ｃｕ２Ｏ基体上分布着少量未氧化完全的Ｃｒ颗粒.
关键词:
Cu-Ni-Cr合金
,
null
,
null
曹中秋
,
李凤春
,
沈莹
,
邓继东
稀有金属材料与工程
研究了三元双相Cu-20Ni-25Co合金在600,700℃、0.1 MPa纯氧气中的氧化行为.结果表明:合金的氧化动力学不规则且偏离抛物线规律,氧化动力学曲线由3段抛物线段组成.前期研究的二元双相Cu-25Co合金经过了较长时间的氧化后合金表面未能形成活泼组元Co的选择性外氧化,而本研究的Cu-20Ni-25Co合金表面氧化膜外层主要是由CuO组成.紧接着是Co的氧化物层.可见,向Cu-25Co合金中加入Ni后,降低了合金表面形成活泼组元Co外氧化膜所需的临界浓度,促使合金表面在较低Co含量下能形成活泼组元Co的外氧化膜.
关键词:
Cu-Ni-Co合金
,
添加Ni
,
高温氧化
曹中秋
,
刘伟华
,
薛荣
,
郑志国
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2006.06.004
采用电弧熔炼(CA)和机械合金化(MA)通过热压烧结工艺制备了晶粒尺寸差别较大的Cu-40Ni合金,借助于PARM273A和M5210电化学综合测量仪,利用动电位扫描法和交流阻抗技术对比研究了上述合金在酸性含Cl-介质中的腐蚀电化学性能以及腐蚀机制.结果表明:两种合金的腐蚀电位随时间逐渐稳定,在中性Na2SO4溶液中加入H2SO4和NaCl后,两种合金的自腐蚀电位负移;晶粒细化后,两种合金的自腐蚀电位则正移.两种合金在中性及酸性含Cl-介质中均存在钝化现象,但在酸性含Cl-介质中钝化区间很短,钝化能力较弱.两种合金的交流阻抗谱均由单容抗弧组成,反应由电化学过程控制.晶粒细化后,合金中存在大量晶界,参与腐蚀反应的活性原子数增加,促使MACu-40Ni合金的腐蚀速度高于CACu-40Ni合金.
关键词:
机械合金化
,
纳米晶
,
Cu-Ni合金
,
腐蚀电化学
