菲克定律在氢扩散系数研究中的应用 被引量：12

1

作者 刘菲 苏运星 +1 位作者 王仲民 潘顺康 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期841-846,共6页

菲克第一定律、菲克第二定律是氢扩散系数测定的理论依据,但测量时采用的不同初始条件和计算方法会对计算结果造成一定的偏差。针对氢扩散过程中两种初始状态("衰降暂态"、"升起暂态")对应的扩散系数的求解公式及... 菲克第一定律、菲克第二定律是氢扩散系数测定的理论依据,但测量时采用的不同初始条件和计算方法会对计算结果造成一定的偏差。针对氢扩散过程中两种初始状态("衰降暂态"、"升起暂态")对应的扩散系数的求解公式及对应电流进行了推导和分析,将理论依据与单电位阶跃的电化学实验方法中的实际模型相结合,得出了实际实验条件下不同初始状态对应的合理的计算方法、实验结果及各自不同的具体应用,通过比较证实"升起暂态"在实验控制方面较佳。 展开更多

关键词 菲克定律 电化学 单电位阶跃 氢扩散系数(D) 氢渗透

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纳米晶与非晶Mm(NiCoMnAl)5结构及氢扩散系数研究 被引量：1

2

作者 肖勇 刘应亮 +3 位作者 袁定胜 肖方明 唐仁衡 王英 《暨南大学学报（自然科学与医学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期71-74,共4页

通过循环伏安法测定了纳米晶态与非晶态Mm(NiCoMnAl)5贮氢合金电极中的氢扩散系数,并利用XRD、TEM和SAED对贮氢合金进行了结构表征.结果表明:纳米晶合金比非晶合金具有更高的结晶度和细小的晶粒尺寸,大量的晶界为氢原子提供了良好的扩... 通过循环伏安法测定了纳米晶态与非晶态Mm(NiCoMnAl)5贮氢合金电极中的氢扩散系数,并利用XRD、TEM和SAED对贮氢合金进行了结构表征.结果表明:纳米晶合金比非晶合金具有更高的结晶度和细小的晶粒尺寸,大量的晶界为氢原子提供了良好的扩散通道,有利于氢在合金中的扩散,提高了合金电极中氢的扩散系数. 展开更多

关键词 纳米晶态 贮氢合金 氢扩散系数 循环伏安法

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MH电极中氢扩散系数的测定及其应用 被引量：2

3

作者 胡道中 陈实 +1 位作者 王子冬 赵淑红 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1151-1154,共4页

利用恒流放电法测定了金属氢化物(MH)电极中氢原子扩散系数的平均值.通过恒电位法测定了MH电极中氢原子的扩散系数与其荷电态(SOC)的关系.根据MH电极模型可知,增大氢原子扩散系数或减小储氢合金粒径均能提高MH电极的快速充电性能,并能... 利用恒流放电法测定了金属氢化物(MH)电极中氢原子扩散系数的平均值.通过恒电位法测定了MH电极中氢原子的扩散系数与其荷电态(SOC)的关系.根据MH电极模型可知,增大氢原子扩散系数或减小储氢合金粒径均能提高MH电极的快速充电性能,并能计算出MH电极在不同的初始荷电态、不同充电倍率下,表面氢原子浓度达到最大值所需的时间. 展开更多

关键词 MH电极模型 氢原子扩散系数 快速充电 内压

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Yb掺杂CaZrO_(3)质子导体中氢扩散系数的确定

4

作者 雷崇贵 张凤龙 +4 位作者 包金小 阮飞 周芬 郜建全 宋希文 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期5148-5153,共6页

为研究Yb掺杂CaZrO_(3)体系质子导体的物化性能,以分析纯CaCO_(3),ZrO_(2)及Yb_(2)O_(3)为原料,经固相反应法在1873 K温度下烧结10h制备得到了Yb掺杂CaZrO_(3)质子导体电解质。利用电化学工作站分别测试了5%H_(2)O-95%N_(2)和5%D_(2)O(... 为研究Yb掺杂CaZrO_(3)体系质子导体的物化性能,以分析纯CaCO_(3),ZrO_(2)及Yb_(2)O_(3)为原料,经固相反应法在1873 K温度下烧结10h制备得到了Yb掺杂CaZrO_(3)质子导体电解质。利用电化学工作站分别测试了5%H_(2)O-95%N_(2)和5%D_(2)O(重水)-95%N_(2)气氛中电解质的阻抗,并获得了电阻弛豫曲线。采用自行设计的数学算法和计算机程序确定了不同温度下氢在电解质试样中的化学扩散系数。计算结果表明,在1073~1373K温度下,CaZr_(0.85)Yb_(0.15)O_(3)-α电解质中氢的化学扩散系数为1.24×10^(-6)~2.23×10^(-6)cm^(2)/s;而CaZr_(0.8)Yb_(0.2)O_(3-α)中氢的化学扩散系数为1.47×10^(-6)~6.67×10^(-6)cm^(2)/s。氢化学扩散系数与温度的关系式分别为D_(H)=1.60×10^(-5)e^(-22499/RT)和D_(H)=1.22×10^(-3)e^(-59509/RT),而对应的扩散激活能分别为0.62和0.23 eV。 展开更多

关键词 钙钛矿结构 质子导体 固体电解质 氢传感器 氢扩散系数

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一种车用低合金铸钢氢扩散系数的测定方法

5

作者 骆晓伟 张鲲 +4 位作者 董立新 赵和明 王洪 沈新建 荆留生 《腐蚀与防护》 北大核心 2017年第5期377-382,共6页

采用双电解池电化学氢渗透法测试氢在一种低合金铸钢中的扩散系数,并利用基于半无限扩散模型的氢渗透修正公式,分析试样厚度、充氢电流密度和测试温度等因素对氢扩散系数测定值的影响规律。结果表明:试样厚度对氢扩散系数测量值没有明... 采用双电解池电化学氢渗透法测试氢在一种低合金铸钢中的扩散系数,并利用基于半无限扩散模型的氢渗透修正公式,分析试样厚度、充氢电流密度和测试温度等因素对氢扩散系数测定值的影响规律。结果表明:试样厚度对氢扩散系数测量值没有明显影响,不过从材料均匀性方面考虑,选取较厚的试样应获得更准确的测试值;充氢电流密度越大,表观氢扩散系数与理论值越接近;氢扩散系数随测试温度升高而增大,其关系式为D=0.052 8exp(-22.47/RT)。 展开更多

关键词 低合金铸钢 氢损伤 电化学氢渗透法 氢扩散系数

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B2相FeAl合金的电化学氢扩散行为 被引量：3

6

作者 罗朝以 王锡胜 +5 位作者 张桂凯 黄广棋 杨飞龙 向鑫 胡梅娟 唐涛 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期13-18,共6页

以铁粉和铝粉为原料,应用粉末冶金方法制备了B2相FeAl合金,采用电化学方法研究了B2相FeAl合金的电化学氢扩散行为。结果表明:制备所得B2相FeAl合金中的孔洞少而小,组织中出现类似于珠光体的黑白相间条状亚结构的偏析区域,且偏析区域的... 以铁粉和铝粉为原料,应用粉末冶金方法制备了B2相FeAl合金,采用电化学方法研究了B2相FeAl合金的电化学氢扩散行为。结果表明:制备所得B2相FeAl合金中的孔洞少而小,组织中出现类似于珠光体的黑白相间条状亚结构的偏析区域,且偏析区域的铝含量高于未偏析区域的;不同阴极充氢电流密度下的稳态氢扩散电流密度均略小于极限氢扩散电流密度;在B2相FeAl合金中氢的扩散通量、有效扩散系数、溶解度均随着阴极充氢电流密度的增加而增大;在阴极充氢电流的作用下,充氢端一侧合金表面的氢脱附反应速率常数远大于吸附反应速率常数,只有极少数的氢能够吸附到合金表面并渗入到合金中,说明在室温水汽环境下B2相FeAl合金氢脆的发生较为缓慢。 展开更多

关键词 B2相FeAl合金 氢扩散行为 充氢电流 氢扩散系数

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Nb对氢在Fe-13Cr-6Al-2Mo合金中扩散行为的作用 被引量：1

7

作者 马星星 陈业新 张华伟 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期111-120,共10页

采用电化学氢渗透方法研究氢原子在Fe-13Cr-6Al-2Mo和Fe-13Cr-6Al-2Mo-0.5Nb合金中的扩散行为,分析了0.5%Nb(质量分数,下同)对氢原子在Fe-13Cr-6Al-2Mo合金中扩散行为的作用.研究结果表明:当在Fe-13Cr-6Al-2Mo合金中添加0.5%Nb后,合金... 采用电化学氢渗透方法研究氢原子在Fe-13Cr-6Al-2Mo和Fe-13Cr-6Al-2Mo-0.5Nb合金中的扩散行为,分析了0.5%Nb(质量分数,下同)对氢原子在Fe-13Cr-6Al-2Mo合金中扩散行为的作用.研究结果表明:当在Fe-13Cr-6Al-2Mo合金中添加0.5%Nb后,合金的晶粒得到细化,同时合金中析出大量弥散分布的细小Fe_(2)Nb相.0.5%Nb的添加大幅度降低了氢原子在Fe-13Cr-6Al-2Mo合金中的表观扩散系数,使氢原子在合金中的扩散激活能提高了50.3%.Nb原子通过提高合金中的氢陷阱浓度,有效降低了氢原子在FeCrAlMo基合金中的扩散速率. 展开更多

关键词 FeCrAl基合金 氢陷阱 氢扩散系数

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氢在不同成分和显微组织的Mg-Ni合金电极中的扩散能力研究

8

作者 苏鹤祥 林建国 袁栋 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第17期2278-2282,共5页

采用机械球磨的方法,制备了不同成分和显微组织的MgxNi(x=1%、1.5%、2%(原子分数))合金粉,并采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜的方法研究了Mg/Ni比对机械球磨过程中Mg-Ni合金粉末组织结构演变的影响。在不同的电位扫描速度下,对具有... 采用机械球磨的方法,制备了不同成分和显微组织的MgxNi(x=1%、1.5%、2%(原子分数))合金粉,并采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜的方法研究了Mg/Ni比对机械球磨过程中Mg-Ni合金粉末组织结构演变的影响。在不同的电位扫描速度下,对具有不同Mg/Ni比和显微组织结构的Mg-Ni合金电极循环伏安曲线进行了测量,并由此计算出了氢在这些电极中的扩散系数,分析了合金成分和显微组织对Mg-Ni合金电极中氢扩散能力的影响。其结果表明,降低Mg/Ni比,能提高Mg-Ni合金在球磨过程中非晶相的形成能力,Mg-Ni和Mg1.5Ni合金获得完全非晶相的球磨时间分别是120和160h。在由细小、分散并且完全非晶态的Mg-Ni合金颗粒制备的电极中,氢表现出较强的扩散能力,其扩散系数为1.98×10-8cm2/s。 展开更多

关键词 储氢合金 Mg-Ni非晶合金 循环伏安 氢扩散系数

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微合金元素Cu及等温温度对低碳硅锰钢氢扩散行为的影响 被引量：3

9

作者 陈连生 张雷雨 +2 位作者 杨子旋 田亚强 仓盛 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期45-54,共10页

目的探究微合金及热处理工艺对氢扩散的影响。方法设计含0.4%Cu及未含Cu的两种低合金钢,采用两相区保温-淬火-配分(IQ&P)热处理工艺获得280、400℃等温温度的试验钢,通过SEM、EBSD、电化学氢渗透等方法分析其氢扩散行为。结果对于... 目的探究微合金及热处理工艺对氢扩散的影响。方法设计含0.4%Cu及未含Cu的两种低合金钢,采用两相区保温-淬火-配分(IQ&P)热处理工艺获得280、400℃等温温度的试验钢,通过SEM、EBSD、电化学氢渗透等方法分析其氢扩散行为。结果对于无Cu钢,当等温温度为280℃时,大角度晶界占比55%,残余奥氏体(RA)体积分数约为0.02%,氢扩散系数约为1.82×10^−7 cm^2/s;当等温温度为400℃时,大角度晶界占比51%,RA体积分数约为0.35%,氢扩散系数约为1.30×10^−7 cm^2/s。对于含0.4%Cu的低合金钢,等温温度为280℃时,大角度晶界占比46%,RA体积分数约为0.15%,氢扩散系数约为2.70×10^−7 cm^2/s;贝氏体区等温温度为400℃时,大角度晶界占比33%,RA体积分数约为3.00%,氢扩散系数约为0.40×10^−7 cm^2/s。结论微合金元素Cu的添加,导致晶粒度的细化,大角度晶界占比更低,RA含量更高,从而其氢扩散系数更低,不利于氢扩散行为的发生。当等温温度由280℃升到400℃时,虽然会导致晶粒粗化,但大角度晶界占比更低,且RA含量更高,同样会降低其氢扩散系数,不利于氢扩散行为的发生。由此可知,含0.4%Cu、等温温度为400℃时,IQ&P钢的氢扩散能力最差。 展开更多

关键词 IQ&P 残余奥氏体 氢 氢陷阱 氢扩散系数 低碳硅锰钢 CU

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Nb-Ti-Ni体系合金的结构及其氢渗透性能 被引量：7

10

作者 刘菲 王仲民 +2 位作者 黄贺伟 邓健秋 周怀营 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期3401-3407,共7页

以Ni30Ti31Nb39为成分基点,通过合金成分的规律性调整(5%,原子数分数),研究系列Nb-Ti-Ni体系合金的相结构与氢渗透性能。研究结果表明:制备的Nb-Ti-Ni合金有两相和三相共2种相结构;两相合金由bcc-Nb(Ni,Ti)固溶体和(bcc-Nb(Ni,Ti)+β2-N... 以Ni30Ti31Nb39为成分基点,通过合金成分的规律性调整(5%,原子数分数),研究系列Nb-Ti-Ni体系合金的相结构与氢渗透性能。研究结果表明:制备的Nb-Ti-Ni合金有两相和三相共2种相结构;两相合金由bcc-Nb(Ni,Ti)固溶体和(bcc-Nb(Ni,Ti)+β2-NiTi)共晶相构成;三相合金除上述两相外,还有少量NiTi2相;两相结构合金的氢渗透性能优于三相结构合金性能,合金中Nb含量越多,bcc-Nb(Ni,Ti)固溶体相含量越大,合金的氢扩散系数(D)增大;Ni和Ti含量增大,则降低了固溶体相的比例,不利于合金氢扩散性能提高;Nb-Ti-Ni体系合金的氢扩散系数为10-9数量级,Nb49Ni25Ti26合金的氢扩散系数最大(5.260 5×10-9 m2/s)。 展开更多

关键词 Nb-Ti-Ni 氢扩散系数 bcc-Nb(Ni Ti)固溶体 共晶相

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预充氢马氏体时效钢的氢脆性能研究 被引量：3

11

作者 尹航 李倩 +3 位作者 李金许 张智 岩雨 宿彦京 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期22-29,共8页

目的研究预先存在于试样中的氢对材料力学性能的影响。方法对固溶态和三种时效态18Ni马氏体时效钢,采用双电解槽装置测量了其氢扩散系数,用热分析法获得了材料的氢扩散激活能。采用慢应变速率拉伸法评估了在预充氢后镀镉密封试样的力学... 目的研究预先存在于试样中的氢对材料力学性能的影响。方法对固溶态和三种时效态18Ni马氏体时效钢,采用双电解槽装置测量了其氢扩散系数,用热分析法获得了材料的氢扩散激活能。采用慢应变速率拉伸法评估了在预充氢后镀镉密封试样的力学性能,并由此评估它们的氢脆敏感性。结果固溶态试样的氢扩散系数最大,为1.40×10^(-8)_ cm^2/s;对时效态试样,当时效温度分别为465、490、530℃时,氢扩散系数分别为6.23×10^(-9)、5.52×10^(-9)、2.84×10^(-9) cm^2/s,即随时效温度升高,扩散系数降低。而扩散激活能正好相反,固溶态的最小,其他的依次逐渐升高。四种试样均显示出氢脆敏感性,且随着预充氢电流密度升高而增大。T465和T490的氢脆敏感性均大于58%,T530的氢脆敏感性小于40%。四种试样的断口形貌均表现为由中心起裂,向周围呈放射状扩展。中心起裂源处为典型的沿晶开裂,扩展区为准解理开裂。结论过时效态样品的抗氢脆性能最好。预先存在于试样中的氢在拉伸过程中向中心富集,造成中心沿晶开裂,与动态充氢拉伸断口相反。 展开更多

关键词 预充氢 马氏体时效钢 慢应变速率拉伸 氢脆 氢扩散系数 沿晶断裂

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La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(3.5)Si_(0.10)贮氢合金高温动力学性能的研究 被引量：1

12

作者 林玉芳 郭佩佩 +2 位作者 郭世海 张羊换 赵栋梁 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2261-2264,共4页

贮氢合金在高温下会表现出与常温不同的电化学特性,以La0.75Mg0.25Ni3.5Si0.10合金为研究对象,采用交流阻抗谱和电位阶跃方法,对其高温使用环境下(30～70℃)的高倍率放电特性和动力学性能进行了深入的研究。研究结果表明合金的动力学性... 贮氢合金在高温下会表现出与常温不同的电化学特性,以La0.75Mg0.25Ni3.5Si0.10合金为研究对象,采用交流阻抗谱和电位阶跃方法,对其高温使用环境下(30～70℃)的高倍率放电特性和动力学性能进行了深入的研究。研究结果表明合金的动力学性能是由电化学反应与氢的扩散共同控制的,合金的电荷传递电阻随温度升高而减小,高温有助于电极表面电化学反应速度的提高;但对于La0.75Mg0.25Ni3.5Si0.10合金存在最佳氢扩散温度,当温度高于其最佳温度时,由于释氢等副反应的进行,以及氧化腐蚀反应的加剧等,使合金的扩散系数反而减小;在合金表面电化学反应速度与氢扩散系数共同作用下,La0.75Mg0.25Ni3.5Si0.10合金高倍率放电性能在45℃时最优异,当温度高于45℃时反而降低。 展开更多

关键词 贮氢合金 高温 电化学阻抗 氢扩散系数

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一种氢渗透模型的构建及其在Nb基渗氢合金中的应用 被引量：1

13

作者 闫二虎 黄浩然 +3 位作者 刘贵仲 班煜峰 徐芬 孙立贤 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期725-729,共5页

基于Fick第二定律,推导出了一种新的氢渗透数学模型,并成功编制了相应的Matlab计算程序。根据该模型,建立了一种计算Nb基渗氢合金氢扩散系数和溶解系数的新方法;通过对Nb基合金在不同温度下的实例计算,并与实验和文献结果相比较,证实了... 基于Fick第二定律,推导出了一种新的氢渗透数学模型,并成功编制了相应的Matlab计算程序。根据该模型,建立了一种计算Nb基渗氢合金氢扩散系数和溶解系数的新方法;通过对Nb基合金在不同温度下的实例计算,并与实验和文献结果相比较,证实了本模型的可行性和有效性。 展开更多

关键词 FICK第二定律 氢渗透数学模型 氢扩散系数 氢溶解系数

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不同因素对X52管线钢氢渗透行为的影响 被引量：5

14

作者 吴辉 任呈强 +2 位作者 刘丽 扈俊颖 曾德智 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期23-26,共4页

采用Devnathan-Stachurski双电解池法研究了在不同酸性气体、溶液pH及温度条件下X52管线钢的氢渗透行为。结果表明:在含不同酸性气体的溶液中,稳态渗氢电流密度由大到小的顺序依次为H2S、H2S/CO2、CO2,氢扩散系数基本不变;稳态渗氢电流... 采用Devnathan-Stachurski双电解池法研究了在不同酸性气体、溶液pH及温度条件下X52管线钢的氢渗透行为。结果表明:在含不同酸性气体的溶液中,稳态渗氢电流密度由大到小的顺序依次为H2S、H2S/CO2、CO2,氢扩散系数基本不变;稳态渗氢电流密度随溶液pH的增大而减小,氢扩散系数基本不变;随着温度升高,稳态渗氢电流密度随之增大,可扩散氢浓度先减小后增大,氢扩散系数与温度符合Arrhenius方程。 展开更多

关键词 氢渗透 氢扩散系数 可扩散氢浓度

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Fe部分取代Co对La_(0.7)Zr_(0.1)Mg_(0.2)Ni_(2.75)Co_(0.75-x)Fe_x(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)合金储氢性能的影响 被引量：3

15

作者 彭雯琦 戴豪 +3 位作者 邓年进 卢照 蓝志强 郭进 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期25-29,33,共6页

在氩气保护下,采用磁悬浮感应熔炼方法制备La0.7Zr0.1Mg0.2Ni2.75Co0.75-x Fex(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)合金,并研究Fe取代Co对La0.7Zr0.1Mg0.2Ni2.75Co0.75-x Fex(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)合金储氢性能及电化学性能的影响。结果表明:合... 在氩气保护下,采用磁悬浮感应熔炼方法制备La0.7Zr0.1Mg0.2Ni2.75Co0.75-x Fex(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)合金,并研究Fe取代Co对La0.7Zr0.1Mg0.2Ni2.75Co0.75-x Fex(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)合金储氢性能及电化学性能的影响。结果表明:合金主要由LaNi5和La2Ni7相组成,随着Fe含量的增加,LaNi5和La2Ni7相的晶胞体积逐渐增大,且合金中依次出现ZrFe2相(x≥0.05)和La7Ni3相(x≥0.1)。适量的Fe取代Co,不仅能提高La0.7Zr0.1-Mg0.2Ni2.75Co0.75-x Fex(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)合金的储氢容量,降低合金的放氢平台压,改善合金氢化物的稳定性,而且能延长合金电极的循环寿命,提高合金电极的高倍率放电性能。 展开更多

关键词 La-Mg-Ni基合金 储氢性能 循环稳定性 放氢平台压 容量保持率 高倍率放电性能 氢扩散系数

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Co掺杂对Nb_(95)W_(5)二元固溶体合金结构和氢渗透性能的影响 被引量：2

16

作者 韦甜甜 吴晨曦 +6 位作者 张艳丽 王仲民 葛宇 王凤 姚青荣 邓健秋 周怀营 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期2141-2146,共6页

合金化是克服第五副族金属(Nb,V,Ta)氢脆问题的有效方法。以Nb-5W为基础成分,探索第三组元(Co)掺杂(X=1,2,3,5)对Nb_(95-x)W_(5)Co_(x)合金结构和氢渗透性能的影响规律。研究证实:制备的Nb_(95-x)-W_(5)Co_(x)样品为Nb-bcc固溶体合金,随... 合金化是克服第五副族金属(Nb,V,Ta)氢脆问题的有效方法。以Nb-5W为基础成分,探索第三组元(Co)掺杂(X=1,2,3,5)对Nb_(95-x)W_(5)Co_(x)合金结构和氢渗透性能的影响规律。研究证实:制备的Nb_(95-x)-W_(5)Co_(x)样品为Nb-bcc固溶体合金,随着Co掺杂量增加,其晶胞畸变收缩明显,形成贫Co基体区和以NbCo化合物为基的富Co晶界偏析区。Co掺杂降低基础合金的氢溶解度、增大氢化物形成焓,有利于氢的扩散,有助于改善合金膜的氢渗透性能。Nb_(90)W_(5)Co_(5)合金有高的氢化物形成焓(-22.3 kJ/mol)、高的氢扩散系数(1.57×10^(-9) cm^(2)/s)、最大的承受载荷(78.4 N)和位移量(0.9 mm)。Co掺杂引起的晶格畸变和富Co晶界偏析起到了固溶强化和改善合金抗氢脆性能的作用。 展开更多

关键词 Nb_(95)W_(5)合金 CO掺杂 形成焓 氢扩散系数 抗氢脆

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Nb90W5M5三元固溶体合金的结构和氢渗透性能 被引量：1

17

作者 唐金亮 王仲民 +4 位作者 严晓锋 王凤 姚青荣 邓健秋 周怀营 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期1176-1181,共6页

合金化是改善Nb金属氢脆问题的有效途径。本文制备了Nb90W5M5三元(M=Co,Ni,Mo,Ti)合金,利用XRD、SEM、PCT、电化学测试和三点弯曲试验研究其相结构、氢化物形成焓、氢扩散系数和机械力学性能。研究证实,Nb90W5M5(M=Co,Ni,Mo,Ti)均为Nb... 合金化是改善Nb金属氢脆问题的有效途径。本文制备了Nb90W5M5三元(M=Co,Ni,Mo,Ti)合金,利用XRD、SEM、PCT、电化学测试和三点弯曲试验研究其相结构、氢化物形成焓、氢扩散系数和机械力学性能。研究证实,Nb90W5M5(M=Co,Ni,Mo,Ti)均为Nb基固溶体结构(Nb-bcc),受原子半径的影响,Nb90W5M5三元合金均有不同程度的晶格畸变现象。Nb90W5Co5合金的晶胞体积畸变收缩明显、晶格点阵常数最小,在Nb基固溶体的晶界和晶内缺陷处有富Co的NbCo化合物固溶组织析出。Nb90W5Co5合金具有低的氢化物形成焓绝对值(-22.3 kJ/mol)、高的氢扩散系数(1.57×10-9 cm^2/s)、高临界载荷(78.4 N),表现出良好的抗弯力学性能和氢渗透性能,这与其多元掺杂导致的微观结构特征有关。 展开更多

关键词 Nb基固溶体 合金化 氢渗透性能 形成焓 氢扩散系数

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(Pd,Mo)掺杂对钒基固溶体结构和氢渗透性能的影响 被引量：1

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作者 王仲民 吴晨曦 +5 位作者 张艳丽 龙乾新 王凤 乔涛 黄志民 杜勇 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2680-2690,共11页

元素掺杂是改善金属钒的氢溶解度高、易氢脆的有效手段。本文研究了(Pd,Mo)掺杂对钒基固溶体结构和氢渗透性能的影响。结果表明:电弧熔炼制备的V_(100−x)Pd_(x)和V_(100−x)Pd_(x/2)Mo_(x/2)(x=3.125,6.25)合金均为具有V-BCC相结构的钒... 元素掺杂是改善金属钒的氢溶解度高、易氢脆的有效手段。本文研究了(Pd,Mo)掺杂对钒基固溶体结构和氢渗透性能的影响。结果表明:电弧熔炼制备的V_(100−x)Pd_(x)和V_(100−x)Pd_(x/2)Mo_(x/2)(x=3.125,6.25)合金均为具有V-BCC相结构的钒基固溶体,与金属钒相比,(Pd,Mo)掺杂的固溶体有明显的晶格膨胀现象,双掺V_(93.75)Pd_(3.125)Mo_(3.125)固溶体具有最大的晶格膨胀率(0.251%)。掺杂降低了金属钒的氢溶解度,增大了氢化物形成焓,有利于改善金属钒的抗氢脆性能。双掺V_(100−x)Pd_(x/2)Mo_(x/2)(x=6.25)合金表现出良好的氢渗透综合性能。V_(93.75)Pd_(3.125)Mo_(3.125)合金具有较高的氢扩散系数(6.37×10^(−10) cm^(2)/s,298 K),是单掺V_(93.75)Pd_(6.25)合金的5倍多,同时V_(93.75)Pd_(3.125)Mo_(3.125)合金兼具较高的维氏硬度(279.66 HV)。本研究表明,通过合理的掺杂元素和比例选取可对钒基固溶体结构进行调制,进而调控其氢渗透综合性能。 展开更多

关键词 (Pd Mo)掺杂 钒基固溶体 氢溶解度 氢扩散系数 抗氢脆性

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(Pd,Al)掺杂对V基固溶体合金结构和氢渗透性能的影响

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作者 吴晨曦 张艳丽 +5 位作者 陆永鑫 王凤 乔涛 黎演明 黄志民 王仲民 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期5117-5122,5159,共7页

金属钒(V)具有高的氢渗透速率,但氢脆问题限制了其在氢分离/提纯中的实际应用,元素掺杂是改善金属氢脆的有效手段。研究了(Pd,Al)掺杂对V基固溶体结构和氢渗透性能的影响。利用电弧感应熔炼制备了系列V_(100-x)Pd_(x)和V_(100-x)Pd_(x/2... 金属钒(V)具有高的氢渗透速率,但氢脆问题限制了其在氢分离/提纯中的实际应用,元素掺杂是改善金属氢脆的有效手段。研究了(Pd,Al)掺杂对V基固溶体结构和氢渗透性能的影响。利用电弧感应熔炼制备了系列V_(100-x)Pd_(x)和V_(100-x)Pd_(x/2)Al_(x/2)(x=3.125,6.25)合金样品。利用XRD、EDS等对合金样品的结构和成分进行表征,PCT吸氢曲线和电化学阶跃法分别测试分析了合金样品的氢溶解度和氢扩散系数。研究证实,V_(100-x)Pd_(x)和V_(100-x)Pd_(x/2)Al_(x/2)合金样品均为单相的V基固溶体(V-bcc结构)。同纯V相比,掺杂固溶体有明显的晶胞畸变现象,V_(93.75)Pd_(3.125)Al_(3.125)固溶体具有最大的晶格参数变化率(0.257%)。掺杂不同程度地降低了金属V的氢溶解度、增大氢化物形成焓,有利于改善金属钒的抗氢脆性能。双掺V_(96.875)Pd_(1.5625)Al_(1.5625)合金具有高的氢扩散系数(5.03×10^(-10) cm^(2)/s),是单掺V_(93.75)Pd_(6.25)合金的4倍多。同时该合金样品也保持有较好的机械延展性,其维氏硬度为185.64 HV。研究表明,同金属钒相比,元素掺杂制备的钒基固溶体合金的氢渗透和抗氢脆性能得到有效改善。 展开更多

关键词 V基固溶体 掺杂 氢溶解度 抗氢脆性 氢扩散系数

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α′马氏体对304不锈钢氢脆行为的影响 被引量：6

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作者 周成双 刘辉云 张林 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2019年第3期329-333,共5页

304奥氏体不锈钢在预应变强化以及长期服役过程中容易发生应变诱导α′马氏体相变,而α′马氏体对304材料的氢脆敏感性影响较大,因此系统地研究α′马氏体体积分数与304不锈钢氢脆间的关系尤为重要。首先通过预变形(0%,10%,20%,30%)在30... 304奥氏体不锈钢在预应变强化以及长期服役过程中容易发生应变诱导α′马氏体相变,而α′马氏体对304材料的氢脆敏感性影响较大,因此系统地研究α′马氏体体积分数与304不锈钢氢脆间的关系尤为重要。首先通过预变形(0%,10%,20%,30%)在304不锈钢中产生预先存在的α′马氏体,然后进行电化学充氢,最后进行慢应变速率拉伸实验将试样拉断。研究了预先存在的α′马氏体体积分数对充氢304不锈钢力学性能及氢扩散系数的影响,结果表明:304不锈钢的氢脆敏感性和氢扩散系数随着预先存在的α′马氏体体积分数的增加而增加,当预先存在的α′马氏体体积分数超过20%时,氢扩散系数提高了8倍。 展开更多

关键词 预变形 奥氏体不锈钢 预先存在的α′马氏体 氢脆 氢扩散系数

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