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储氢合金中氢致非晶化的研究进展
被引量:
4
1
作者
董小平
陈亚方
+3 位作者
苏建文
高腾远
马玉蕊
李旭
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第15期15110-15115,共6页
储氢合金被认为是一种良好的储氢介质,其循环过程中的高吸放氢量更是学者们的研究重点。但储氢合金中的储氢容量不可避免会发生衰减,其衰减机理主要有:合金颗粒粉化、电化学腐蚀与氧化以及氢致非晶化(HIA)。其中,HIA发生于含Lave相的AB...
储氢合金被认为是一种良好的储氢介质,其循环过程中的高吸放氢量更是学者们的研究重点。但储氢合金中的储氢容量不可避免会发生衰减,其衰减机理主要有:合金颗粒粉化、电化学腐蚀与氧化以及氢致非晶化(HIA)。其中,HIA发生于含Lave相的AB2型合金氢化物或Lave相为子单元的AB3~3.8型稀土镍系合金氢化物中。影响HIA发生的因素主要有氢浓度、氢压力、温度、循环次数、物相类型。当氢浓度较低时,合金吸氢发生部分HIA;随着氢浓度的增加,氢化物发生HIA程度严重。HIA发生与氢压、温度的临界值有关,高于临界值时,HIA现象严重,低于临界值时,非晶与晶态氢化物共存。随着循环次数的增加,HIA现象严重,这直接降低了合金的放氢效率。有研究者指出,可通过调整物相改善合金的吸放氢性能。采用Mg、Pr、Sm和Co、Mn、Cu、Fe、Al分别部分替代RENi2(RE=稀土)合金中RE和Ni,虽然形成的合金吸氢时仍会发生HIA,但其吸放氢性能得到显著改善。这是因为经调整的合金由单一的AB2型Laves相转变为AB2型Laves相和CaCu5型AB5相混合物相,AB2相吸氢时会发生HIA,而AB5相则始终为晶态,不发生HIA。随着循环次数的增加,Fe、Mn、Si等元素部分替代Ni后合金发生HIA的速率不同。AB2或含AB2子单元的物相吸氢发生HIA由易到难的顺序为(La,Mg)Ni2>(La,Mg)Ni3>(La,Mg)2Ni7>(La,Mg)5Ni19。为了延缓或抑制HIA的发生,可以从适量合金元素替代、增大AB5结构层比例或含量、合金氢化物的再结晶等角度进行研究。本文归纳了AB2型或含AB2相子单元的合金吸氢发生HIA的研究进展,分别对发生HIA的必要条件、影响因素、现象与原因等进行了介绍,提出了HIA的延缓措施并展望了其应用前景,以期为研制出长寿命、高容量的储氢合金提供参考。
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关键词
储氢合金
金属氢化物
AB2结构单元
氢致非晶化
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职称材料
La-Mg-Ni系储氢合金的容量衰减与组织结构
被引量:
9
2
作者
马玉蕊
董小平
+4 位作者
陈亚方
冉涛
李志远
李浩东
苏丹丹
《科学技术与工程》
北大核心
2020年第25期10214-10218,共5页
为了研究AB 2型La-Mg-Ni系储氢合金的容量衰减以及循环前后合金的组织结构,采用Sieverts法测试了LaSmMgNi 4.1快淬态合金的吸放氢量,用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)分别测试和观察了循环前后...
为了研究AB 2型La-Mg-Ni系储氢合金的容量衰减以及循环前后合金的组织结构,采用Sieverts法测试了LaSmMgNi 4.1快淬态合金的吸放氢量,用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)分别测试和观察了循环前后合金的相结构、颗粒形貌以及原子排列。结果表明,合金的吸放氢量随着循环次数增加发生衰减,合金的吸放氢衰减速率与循环阶段有关。合金由不同生长方向、不同尺寸的柱状晶组成,成分基本均匀,主要由(LaSm)MgNi 4主相和LaNi 5相组成,相组成的组织为晶态。经过吸放氢循环后,合金由大量非晶和少量晶态组成。随着循环次数增加,合金颗粒粉化与蓬松严重。
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关键词
LA-MG-NI系
AB
2型储氢合金
容量衰减
组织结构
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职称材料
题名
储氢合金中氢致非晶化的研究进展
被引量:
4
1
作者
董小平
陈亚方
苏建文
高腾远
马玉蕊
李旭
机构
河北大学机械设计制造及其自动化系
河北
省汽车
制造
质量教育社会实践基地
计量仪器与系统国家地方联合工程研究中心
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第15期15110-15115,共6页
基金
国家自然科学基金面上项目(51371094)
河北省自然科学基金(E2018201235)
河北大学2018年实验室开放项目(sy201811)。
文摘
储氢合金被认为是一种良好的储氢介质,其循环过程中的高吸放氢量更是学者们的研究重点。但储氢合金中的储氢容量不可避免会发生衰减,其衰减机理主要有:合金颗粒粉化、电化学腐蚀与氧化以及氢致非晶化(HIA)。其中,HIA发生于含Lave相的AB2型合金氢化物或Lave相为子单元的AB3~3.8型稀土镍系合金氢化物中。影响HIA发生的因素主要有氢浓度、氢压力、温度、循环次数、物相类型。当氢浓度较低时,合金吸氢发生部分HIA;随着氢浓度的增加,氢化物发生HIA程度严重。HIA发生与氢压、温度的临界值有关,高于临界值时,HIA现象严重,低于临界值时,非晶与晶态氢化物共存。随着循环次数的增加,HIA现象严重,这直接降低了合金的放氢效率。有研究者指出,可通过调整物相改善合金的吸放氢性能。采用Mg、Pr、Sm和Co、Mn、Cu、Fe、Al分别部分替代RENi2(RE=稀土)合金中RE和Ni,虽然形成的合金吸氢时仍会发生HIA,但其吸放氢性能得到显著改善。这是因为经调整的合金由单一的AB2型Laves相转变为AB2型Laves相和CaCu5型AB5相混合物相,AB2相吸氢时会发生HIA,而AB5相则始终为晶态,不发生HIA。随着循环次数的增加,Fe、Mn、Si等元素部分替代Ni后合金发生HIA的速率不同。AB2或含AB2子单元的物相吸氢发生HIA由易到难的顺序为(La,Mg)Ni2>(La,Mg)Ni3>(La,Mg)2Ni7>(La,Mg)5Ni19。为了延缓或抑制HIA的发生,可以从适量合金元素替代、增大AB5结构层比例或含量、合金氢化物的再结晶等角度进行研究。本文归纳了AB2型或含AB2相子单元的合金吸氢发生HIA的研究进展,分别对发生HIA的必要条件、影响因素、现象与原因等进行了介绍,提出了HIA的延缓措施并展望了其应用前景,以期为研制出长寿命、高容量的储氢合金提供参考。
关键词
储氢合金
金属氢化物
AB2结构单元
氢致非晶化
Keywords
hydrogen storage alloy
metal hydride
AB2 structure unit
hydrogen-induced amorphization
分类号
TG139.1 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
La-Mg-Ni系储氢合金的容量衰减与组织结构
被引量:
9
2
作者
马玉蕊
董小平
陈亚方
冉涛
李志远
李浩东
苏丹丹
机构
河北大学机械设计制造及其自动化系
保定长安客车
制造
有限公司
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2020年第25期10214-10218,共5页
基金
国家自然科学基金(51371094)
河北省自然科学基金(E2018201235)
河北大学2018年实验室开放项目(sy201811)。
文摘
为了研究AB 2型La-Mg-Ni系储氢合金的容量衰减以及循环前后合金的组织结构,采用Sieverts法测试了LaSmMgNi 4.1快淬态合金的吸放氢量,用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)分别测试和观察了循环前后合金的相结构、颗粒形貌以及原子排列。结果表明,合金的吸放氢量随着循环次数增加发生衰减,合金的吸放氢衰减速率与循环阶段有关。合金由不同生长方向、不同尺寸的柱状晶组成,成分基本均匀,主要由(LaSm)MgNi 4主相和LaNi 5相组成,相组成的组织为晶态。经过吸放氢循环后,合金由大量非晶和少量晶态组成。随着循环次数增加,合金颗粒粉化与蓬松严重。
关键词
LA-MG-NI系
AB
2型储氢合金
容量衰减
组织结构
Keywords
La-Mg-Ni system
AB 2 system hydrogen storage alloy
capacity decay
microstructure
分类号
TG139 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
储氢合金中氢致非晶化的研究进展
董小平
陈亚方
苏建文
高腾远
马玉蕊
李旭
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
4
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职称材料
2
La-Mg-Ni系储氢合金的容量衰减与组织结构
马玉蕊
董小平
陈亚方
冉涛
李志远
李浩东
苏丹丹
《科学技术与工程》
北大核心
2020
9
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职称材料
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