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镁及镁合金功能材料的研究进展 被引量:45
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作者 陈先华 耿玉晓 刘娟 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期148-152,共5页
镁及镁合金质轻、比强度、比刚度高,在交通运输、航空航天等行业有着广泛的应用。随着对镁合金研究的深入,镁合金越来越多的性能被开发和利用。本文综述了镁及镁合金作为阻尼材料、导热材料、电磁屏蔽材料、生物医用材料、储氢材料和电... 镁及镁合金质轻、比强度、比刚度高,在交通运输、航空航天等行业有着广泛的应用。随着对镁合金研究的深入,镁合金越来越多的性能被开发和利用。本文综述了镁及镁合金作为阻尼材料、导热材料、电磁屏蔽材料、生物医用材料、储氢材料和电池材料的优缺点及研究现状,并阐述了改善和提高各种性能的方法,讨论了未来的主要研究方向。 展开更多
关键词 镁合金 功能特性 合金化 加工工艺
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Mg-xSc(x=0.5,1.0,3.0,5.0)生物医用合金组织与性能研究
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作者 王森巍 王丽 +4 位作者 王明庆 佘加 易嘉琰 陈先华 潘复生 《材料导报》 北大核心 2025年第5期14-21,共8页
医疗植入器械正朝着周期性降解和减少并发症的方向发展。镁合金由于其优异的生物可降解性和生物相容性而成为制备医疗植入物的候选材料。本工作研究了低合金化Mg-xSc(x=0.5,1.0,3.0,5.0,x表示质量百分数)合金的微观组织对其力学性能和... 医疗植入器械正朝着周期性降解和减少并发症的方向发展。镁合金由于其优异的生物可降解性和生物相容性而成为制备医疗植入物的候选材料。本工作研究了低合金化Mg-xSc(x=0.5,1.0,3.0,5.0,x表示质量百分数)合金的微观组织对其力学性能和耐腐蚀性能的影响。研究表明,Sc固溶于Mg基体中,通过固溶强化作用提高了极限抗拉强度,并激活了非基面滑移系,提高了断裂延伸率,其中Mg-5.0Sc的极限抗拉强度和断裂延伸率分别达到277 MPa和37.8%。采用三种腐蚀测试手段(失重、析氢和电化学测试)综合评价了Mg-xSc合金在Hanks平衡盐溶液中的腐蚀情况,Mg-5.0Sc合金的耐腐蚀性能最为优异。所有合金的腐蚀速率均小于0.5 mm/y,腐蚀产物主要由Sc_(2)O_(3)和Mg(OH)_(2)组成。 展开更多
关键词 低合金化Mg-Sc合金 显微组织 力学性能 耐腐蚀性能
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高性能镁合金激光制造技术研究现状及展望 被引量:10
3
作者 李坤 马锐津 +5 位作者 戴启雷 詹建斌 吴劲舟 白生文 蒋斌 潘复生 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第23期30-46,47,共18页
镁合金作为一种“绿色轻质金属结构材料”,已成为实现轻量化、复杂化、个性化结构制造的必要选择。为满足高端装备对构件高性能的要求,打破传统制造技术的壁垒,柔性度高、清洁度高、精度高的激光制造技术逐渐被采用,以实现结构复杂化及... 镁合金作为一种“绿色轻质金属结构材料”,已成为实现轻量化、复杂化、个性化结构制造的必要选择。为满足高端装备对构件高性能的要求,打破传统制造技术的壁垒,柔性度高、清洁度高、精度高的激光制造技术逐渐被采用,以实现结构复杂化及个性化制造。其中,镁合金的激光切割、焊接、表面改性及增材制造是当前激光制造技术发展的主要方向。为此,分别阐述了不同激光制造技术的基本原理、研究焦点和相关研究进展,从材料、工艺、结构、机理等维度,对镁合金激光制造技术的发展进行了总结,并提出以“减形增性”为目标,实时监测等多尺度手段复合的展望。 展开更多
关键词 镁合金 激光切割 激光焊接 激光表面改性 激光增材制造 组织性能
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镁合金表面化学转化涂层研究进展 被引量:3
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作者 肖雯心 王叶 +4 位作者 马凯 代朝能 裴三略 王丹芊 王敬丰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期188-199,共12页
作为最具潜力的轻量化材料,镁及镁合金具有密度低、比强度高、生物相容性好、电磁屏蔽强等优点,在生物医学、电子器件乃至建筑工程领域都受到了广泛关注。然而,镁在某些使用场景中容易发生腐蚀,因此找到最合适的使用场景以及在使用场景... 作为最具潜力的轻量化材料,镁及镁合金具有密度低、比强度高、生物相容性好、电磁屏蔽强等优点,在生物医学、电子器件乃至建筑工程领域都受到了广泛关注。然而,镁在某些使用场景中容易发生腐蚀,因此找到最合适的使用场景以及在使用场景下提供足够的保护是镁及镁合金的重要研究课题。通过表面处理技术在基体上制备保护涂层是提高镁及镁合金耐蚀性的有效方法。现有的表面处理技术有很多种,如气相沉积技术、阳极氧化、电镀和化学镀、激光束改性技术、离子注入、化学转化技术等。其中化学转化技术具有成本低、制备简单、处理效率高等优点且不需要复杂昂贵的设备,对样品几何形状也没有限制。本文基于近年来国内外化学转化涂层的发展,综述了镁合金在生物医用、电子器件以及建筑工程领域化学转化涂层的研究现状,并对不同领域化学转化涂层的发展进行了展望。 展开更多
关键词 镁合金 耐蚀性 表面处理 化学转化涂层
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镁合金新材料及制备加工新技术发展与应用 被引量:31
5
作者 候正全 蒋斌 +3 位作者 王煜烨 宋江凤 肖旅 潘复生 《上海航天(中英文)》 CSCD 2021年第3期119-133,共15页
镁合金是国际公认的最有潜力的轻量化材料之一,被誉为“21世纪绿色工程金属”,其突出的结构减重效果有望解决我国关键装备和重大工程中迫切的轻量化问题。本文综述了近年来镁合金新材料的发展、镁合金制备加工新技术进展以及镁合金的应... 镁合金是国际公认的最有潜力的轻量化材料之一,被誉为“21世纪绿色工程金属”,其突出的结构减重效果有望解决我国关键装备和重大工程中迫切的轻量化问题。本文综述了近年来镁合金新材料的发展、镁合金制备加工新技术进展以及镁合金的应用发展现状,对当前镁合金领域存在的缺点进行了总结,并对镁合金未来发展重点及主要任务进行了展望。 展开更多
关键词 高强镁合金 高塑镁合金 固溶强化增塑 加工新技术 镁合金应用
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镁合金热处理的研究现状及发展趋势 被引量:41
6
作者 陈先华 刘娟 +1 位作者 张志华 潘复生 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第23期142-145,共4页
热处理对镁合金的影响已受到广泛关注。综述了当今国内外现有的镁合金热处理的方法(如退火、固溶、时效、形变热处理、氢化处理、表面热处理等)以及特点,阐述了热处理工艺对镁合金显微组织、力学性能、腐蚀性能的影响,最后展望了镁合金... 热处理对镁合金的影响已受到广泛关注。综述了当今国内外现有的镁合金热处理的方法(如退火、固溶、时效、形变热处理、氢化处理、表面热处理等)以及特点,阐述了热处理工艺对镁合金显微组织、力学性能、腐蚀性能的影响,最后展望了镁合金热处理的发展方向。 展开更多
关键词 镁合金 热处理 组织 性能
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镁及其合金的电磁屏蔽性能研究 被引量:16
7
作者 张志华 潘复生 +1 位作者 陈先华 刘娟 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期52-57,共6页
采用同轴线法研究了纯镁及常见镁合金的电磁屏蔽性能,比较了纯镁、不同系列镁合金与其他金属电磁屏蔽性能的差别。结果表明:纯镁具有良好的电磁屏蔽性能,合金化后,根据合金元素的不同,屏蔽性能有所改变,其中AZ系镁合金具有最高的屏蔽效... 采用同轴线法研究了纯镁及常见镁合金的电磁屏蔽性能,比较了纯镁、不同系列镁合金与其他金属电磁屏蔽性能的差别。结果表明:纯镁具有良好的电磁屏蔽性能,合金化后,根据合金元素的不同,屏蔽性能有所改变,其中AZ系镁合金具有最高的屏蔽效能。同时讨论了不同材料电磁屏蔽性能差异的原因以及厚度、电导率对电磁屏蔽性能的影响。 展开更多
关键词 镁合金 电磁屏蔽 屏蔽效能 电导率
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阻尼镁合金的研究现状与发展趋势 被引量:14
8
作者 王敬丰 赵亮 +4 位作者 胡耀波 彭建 张丁非 潘复生 丁培道 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期103-106,共4页
阐明了镁合金的阻尼机理及应变振幅、频率、温度对镁合金阻尼性能的影响。综述了当前改善镁合金阻尼性能的主要方法,如添加合金元素、控制变形工艺、热处理、控制晶粒尺寸和取向、添加增强相。指出通过添加新的增强相和合金元素,引入位... 阐明了镁合金的阻尼机理及应变振幅、频率、温度对镁合金阻尼性能的影响。综述了当前改善镁合金阻尼性能的主要方法,如添加合金元素、控制变形工艺、热处理、控制晶粒尺寸和取向、添加增强相。指出通过添加新的增强相和合金元素,引入位错阻尼之外新的阻尼产生机制,解决阻尼性能与力学性能的矛盾,将是未来高性能阻尼镁合金材料研究的重要方向,而且,产品外形结构设计与阻尼性能的关系也是值得关注的一个新研究方向。 展开更多
关键词 阻尼镁合金 位错阻尼 界面阻尼 改善方法
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合金元素对镁合金阻尼性能影响的研究进展 被引量:18
9
作者 王敬丰 凌闯 +2 位作者 潘复生 汤爱涛 丁培道 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2009年第3期90-95,共6页
简介镁合金的阻尼机理,在室温下主要为位错阻尼,在高温下除位错阻尼外还有晶界阻尼的贡献。综述合金元素对镁合金阻尼性能影响的研究现状,并展望阻尼镁合金材料的应用前景。指出通过引入新的阻尼机制或综合发挥多种阻尼机制的优点,获得... 简介镁合金的阻尼机理,在室温下主要为位错阻尼,在高温下除位错阻尼外还有晶界阻尼的贡献。综述合金元素对镁合金阻尼性能影响的研究现状,并展望阻尼镁合金材料的应用前景。指出通过引入新的阻尼机制或综合发挥多种阻尼机制的优点,获得兼具高强度高阻尼的结构功能一体化材料,将是未来高阻尼镁合金材料研究的重要方向。 展开更多
关键词 镁合金 阻尼性能 综述 合金元素 阻尼机制
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镁合金动态力学性能的研究现状及发展方向 被引量:11
10
作者 王敬丰 凌闯 +2 位作者 梁浩 赵亮 潘复生 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期80-84,89,共6页
概述了镁合金高应变加载条件下的塑性变形微观机制和损伤形式。综述了国内外镁合金动态力学性能的研究现状。针对镁合金动态力学性能的不足之处,指出未来镁合金动态力学性能研究的发展方向为:系统研究现有牌号镁合金的动态力学性能;探... 概述了镁合金高应变加载条件下的塑性变形微观机制和损伤形式。综述了国内外镁合金动态力学性能的研究现状。针对镁合金动态力学性能的不足之处,指出未来镁合金动态力学性能研究的发展方向为:系统研究现有牌号镁合金的动态力学性能;探讨合金元素、加工工艺和热处理对镁合金动态力学性能的影响;构建镁合金动态本构方程。 展开更多
关键词 镁合金 变形机制 损伤形式 动态力学性能
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大型薄壁精密镁合金铸件铸造技术进展 被引量:11
11
作者 王艳光 彭晓东 +2 位作者 赵辉 谢卫东 魏群义 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2011年第5期101-105,共5页
介绍了砂型、低压、压铸、消失模、离心铸造大型、薄壁、精密镁合金铸件的优势和缺点,以及这些铸造技术的最新发展情况。针对航天工业的发展指出离心铸造镁合金的研究与发展方向。
关键词 镁合金铸件 消失模铸造 综述 离心铸造 计算机仿真
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AZ31镁合金轧制工艺的研究 被引量:10
12
作者 张丁非 徐杏杏 +2 位作者 兰伟 戴庆伟 齐福刚 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期68-73,共6页
对AZ31镁合金在400℃条件下的轧制工艺进行了研究,在不同压下量、不同道次条件下分别进行了轧制实验,并对轧制后AZ31板材的组织和力学性能进行了研究。实验结果表明:在400℃条件下,以小变形量轧制,每道次压下量为1mm时,较好的加工工艺... 对AZ31镁合金在400℃条件下的轧制工艺进行了研究,在不同压下量、不同道次条件下分别进行了轧制实验,并对轧制后AZ31板材的组织和力学性能进行了研究。实验结果表明:在400℃条件下,以小变形量轧制,每道次压下量为1mm时,较好的加工工艺条件为轧制到第8道次,累积变形量50%;每道次轧制压下量为2mm时,较好的加工工艺条件为轧制到第2道次,累积变形量为25%;AZ31镁合金在大变形量下轧制易产生裂纹,裂纹的产生可能是由于随着累积变形量增加,内应力激增,在难变形的硬取向晶粒区或第二相处产生应力集中,萌生裂纹。裂纹尖端扩展经过的区域变形量较大,因而裂纹两侧存在再结晶细晶区域。 展开更多
关键词 AZ31镁合金 轧制 再结晶
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镁合金超疏水表面制备的研究进展 被引量:9
13
作者 殷波 方亮 +3 位作者 唐安琼 胡佳 毛建辉 谢关才 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期89-93,100,共6页
利用超疏水表面可望减少材料与液体介质的直接接触来提高材料的耐蚀性能,在制备自清洁表面等方面得到了广泛研究。超疏水表面一般通过构造一定表面粗糙度和用低表面自由能物质修饰表面而成。在简要概括固体表面润湿性理论的基础上,针对... 利用超疏水表面可望减少材料与液体介质的直接接触来提高材料的耐蚀性能,在制备自清洁表面等方面得到了广泛研究。超疏水表面一般通过构造一定表面粗糙度和用低表面自由能物质修饰表面而成。在简要概括固体表面润湿性理论的基础上,针对镁合金的特点,综述了当前镁合金上超疏水表面制备的最新进展,并讨论了提高其性能的可能途径和未来的发展方向。 展开更多
关键词 超疏水 接触角 镁合金 润湿性
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压铸态AZ91D镁合金搅拌摩擦焊接头微观组织研究 被引量:8
14
作者 游国强 张均成 +1 位作者 王向杰 陈勇 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期54-58,共5页
采用搅拌摩擦焊工艺对4mm厚的压铸态AZ91D镁合金进行对接工艺实验,搅拌头旋转速率1500r/min,焊接速率120mm/min;使用光学显微镜和扫描电镜对焊接接头微观组织进行了研究。结果表明:焊缝外观成形美观,但内部存在贯穿型隧道状孔洞缺陷;焊... 采用搅拌摩擦焊工艺对4mm厚的压铸态AZ91D镁合金进行对接工艺实验,搅拌头旋转速率1500r/min,焊接速率120mm/min;使用光学显微镜和扫描电镜对焊接接头微观组织进行了研究。结果表明:焊缝外观成形美观,但内部存在贯穿型隧道状孔洞缺陷;焊核区为典型的变形-再结晶组织,为细小、均匀的等轴晶;机械-热影响区为变形-部分再结晶组织,热影响区组织形貌与母材相近但伴有轻微的长大现象;焊核区与机械-热影响区的过渡具有以下特征:在前进侧呈现"突变"特征,在后退侧呈现"渐变"特征。 展开更多
关键词 AZ91D 压铸态镁合金 搅拌摩擦焊 微观组织
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镁合金动态再结晶的研究现状 被引量:18
15
作者 陈先华 汪小龙 张志华 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期148-152,共5页
动态再结晶对镁合金的影响已受到广泛关注。阐述变形温度、变形速率、变形程度以及稀土元素等因素对镁合金动态再结晶的影响,综述镁合金动态再结晶的5种再结晶机制。对镁合金动态再结晶的研究方向进行了展望。
关键词 镁合金 动态再结晶 机制
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高强变形镁合金的研究现状及展望 被引量:14
16
作者 宋鹏飞 王敬丰 潘复生 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2010年第4期85-90,共6页
高强变形镁合金因其优异的力学性能和良好的应用前景,受到国内外广泛的关注和研究。综述高强变形镁合金的强韧化机理与新型合金体系的研究现状,介绍一些新型制备及加工工艺在变形镁合金中的应用,并指出未来高强变形镁合金研究的发展方向。
关键词 变形镁合金 强韧化 综述 合金体系 加工工艺
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镁合金热力学与动力学基础信息
17
作者 袁媛 王俊 +6 位作者 章立钢 刘婷婷 刘立斌 汤爱涛 陈先华 杨院生 潘复生 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期961-971,共11页
随着全球能源危机和环境危机加剧,高性能轻质节能材料和新型储能材料的研发和规模应用需求日益紧迫。镁合金作为最轻的金属结构材料,应用于轨道交通、航空航天可显著地节能减排,且绿色高安全性的镁基储能材料也有着巨大的应用前景。特别... 随着全球能源危机和环境危机加剧,高性能轻质节能材料和新型储能材料的研发和规模应用需求日益紧迫。镁合金作为最轻的金属结构材料,应用于轨道交通、航空航天可显著地节能减排,且绿色高安全性的镁基储能材料也有着巨大的应用前景。特别地,镁及镁合金是我国的优势材料资源,拓展镁合金的广泛应用具有重要的战略意义。但目前高性能镁合金牌号明显偏少,依靠实验开发为主的现状严重影响了镁合金更大规模的推广应用。关键热力学动力学基础信息是高性能镁合金设计与应用的基础和必要信息。然而,相较于钢铁、铝合金及钛合金等,镁合金的热力学与动力学基础数据和数据精度均相当有限,这成为制约传统镁合金材料优化、新型高性能镁合金材料高效智能研发和镁合金大规模快速应用的瓶颈问题。为此,系统地研究多元镁合金的关键热力学动力学基础数据、合金元素间的交互作用特征及交互作用机理,构建系统的、高精度的多元镁合金热力学和动力学数据库,是推动高性能镁合金材料智能设计和促进镁合金更大规模应用的关键路径之一。 展开更多
关键词 镁合金 热力学 动力学 合金设计
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镁基非晶复合材料制备、性能及应用的研究进展 被引量:5
18
作者 魏怡芸 王敬丰 +2 位作者 刘郭平 吴夏 潘复生 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第19期94-99,共6页
综述了镁基非晶复合材料的制备,主要包括内生复合法和外加复合法;介绍了用这2种方法制得的镁基非晶复合材料的力学性能;讨论了其塑性变形机理,认为其综合力学性能得到很大改善的原因是在复合材料中的纳米相或第二相限制了剪切带的增殖... 综述了镁基非晶复合材料的制备,主要包括内生复合法和外加复合法;介绍了用这2种方法制得的镁基非晶复合材料的力学性能;讨论了其塑性变形机理,认为其综合力学性能得到很大改善的原因是在复合材料中的纳米相或第二相限制了剪切带的增殖和扩展。通过介绍其腐蚀性能发现,目前这方面的研究还较少,并介绍了镁基非晶复合材料目前的工程应用,提出将来的研究重点应是镁基非晶复合材料的制备和耐腐蚀性能。 展开更多
关键词 镁基非晶复合材料 制备 力学性能 腐蚀性能 应用
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压铸AZ91D镁合金TIG焊接气孔研究 被引量:4
19
作者 游国强 杜娟 +1 位作者 陈磊 王向杰 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期28-33,共6页
对压铸AZ91D镁合金进行TIG自熔焊接,研究焊接电流对压铸镁合金气孔的影响,探讨焊缝中不同区域的气孔形貌特点及形成机理。结果表明:焊接气孔主要集中在焊缝近表面和熔合线附近;焊接接头的凸起面积、熔化区面积以及气孔率均随着焊接电流... 对压铸AZ91D镁合金进行TIG自熔焊接,研究焊接电流对压铸镁合金气孔的影响,探讨焊缝中不同区域的气孔形貌特点及形成机理。结果表明:焊接气孔主要集中在焊缝近表面和熔合线附近;焊接接头的凸起面积、熔化区面积以及气孔率均随着焊接电流的增大而增加。在焊缝近表面主要是氢致气孔,其H主要来自母材;在焊缝中心,气泡受向上的流体力和浮力作用,气孔问题并不严重;在半熔化区,气泡受阻碍其上浮运动的流体力作用,且液态金属黏度较大,气泡很难上浮逸出到熔池表面,从而滞留在半熔化区成为大气孔。 展开更多
关键词 气孔 压铸镁合金 TIG 机理
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镁基储氢合金循环寿命研究进展 被引量:3
20
作者 王敬丰 高珊 +2 位作者 胡耀波 潘复生 汤爱涛 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期102-105,共4页
镁基储氢合金是一种很有发展前景的储氢合金材料,但在碱性电解液中极易腐蚀,循环性能较差,这限制了它的实际应用。因此,采用不同方法对其循环寿命进行改善成为近年来的一个研究热点。分析了镁基储氢合金循环寿命衰退的原因,针对目前改... 镁基储氢合金是一种很有发展前景的储氢合金材料,但在碱性电解液中极易腐蚀,循环性能较差,这限制了它的实际应用。因此,采用不同方法对其循环寿命进行改善成为近年来的一个研究热点。分析了镁基储氢合金循环寿命衰退的原因,针对目前改善其循环性能的主要方法如添加合金元素、控制粒径大小、进行退火处理、制成复合材料、进行表面包覆、控制电荷输入和使用缓蚀剂等进行综述和分析,并强调在研究其循环寿命的同时应将放电容量、吸放氢动力学等因素进行综合考虑,最后指出了今后研究镁基储氢合金循环寿命的重点。 展开更多
关键词 镁基储氢合金 循环寿命 腐蚀 改善方法
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