制备泡沫铝的一种新方法:烧结溶解法

烧结溶解法是近几年发展起来的一种制造泡沫铝的新工艺 ,具有可以精确控制孔洞形状、尺寸和孔隙率及其分布等特点 ,具有较好的质量价格综合指数 ,是生产均匀或梯度微细开孔中密度泡沫铝的有效方法 ,所制泡沫铝在吸能、吸音等领域有广泛的应用前景。本文简要介绍烧结溶解法的原理与工艺 ,所制泡沫铝的组织特征与机械性能 ,并讨论与其它各类现有方法相比所具有的优势与局限。

离子渗碳供碳动力学的研究

本文探讨了离子渗碳活性碳原子的形成机理及向工件输送的过程,在此基础上导出了供碳速度与电流密度、温度、气体成分和流量等工艺参数间的定量计算关系式。用称重法研究了在试样表面未达到饱和含碳量时,各种工艺参数对试样渗碳后增重的影响规律,很好地验证了上述关系式。该式为合理选择工艺参数和建立渗碳完整的数学模型提供了依据。

等离子喷涂工艺参数对粉末熔化的影响

改变真空等离子喷涂工艺条件可调节等离子功率，以及等离子炬的温度、速度和离子化率，从而决定粉末在等离子炬中的行为。本工作研究了喷涂工艺参数如电流、Ａｒ流量、Ｈ２流量、气压和喷涂距离与等离子功率的定量关系，用喷扫实验测定了这工艺参数的变化驿钛粉末熔化程度的影响。等离子功率与电流、Ａｒ和Ｈ２流量分别成正比、线性及平方根关系，与气压无关。电流和Ｈ２流量的影响最大，增加电流和Ｈ２流量大大促进粉末熔化。

超晶格稀土储氢合金材料的研究进展

稀土储氢合金作为一种能源储存和转换材料已经广泛应用于节能与新能源产业。本文主要介绍了具有高储氢容量特性的超晶格La-Mg-Ni系、La-Y-Ni系稀土储氢合金材料的研究进展,比较了二个系列储氢材料在结构、性能和制备方面的异同,提出了今后研发方向的建议。

不同化学计量比La-Y-Ni系储氢合金的研究Ⅰ:表面状态与组织结构

为了研究不同化学计量比La-Y-Ni系储氢合金的表面状态与组织结构,利用电子探针(EPMA)、X射线光电子能谱仪(XPS)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)测试了化学计量比B/A值分别为3.0、3.5、3.58、3.67、3.8的五个合金样品的表面形貌、表面元素分布状态、组成相和本体元素分布状态。实验结果表明,非化学计量比的AB3.58、AB3.67合金的结晶状态相对较好,而且均由A2B7型(Ce2Ni7和Gd2Co7)相组成;化学计量比的AB3合金为AB3型单相(LaY2Ni9)组织,AB3.5合金由A2B7型和AB3型相组成,AB3.8合金由A2B7型和A5B19型(Ce5Co19)相组成;AB3.58、AB3.67、AB3.8合金的元素分布均匀。

不同化学计量比La-Y-Ni系储氢合金的研究Ⅱ:氢化反应与电极反应特性

为了了解不同化学计量比La-Y-Ni系储氢合金的氢化反应与电极反应特性,利用Sieverts装置、电化学测试装置测试了化学计量比B/A值分别为3.0、3.5、3.58、3.67、3.8五个合金样品的PCT曲线、充/放电循环曲线、放电动力学特性。实验结果表明,该系列合金的平台压力均小于0.1 MPa,多次氢化/脱氢循环后呈现非晶化趋势,平台压力有所升高;该系列合金容易活化,AB_(3.5)合金具有386.5 mAh·g^(-1)最大放电容量,AB_(3.5)、AB_(3.58)、AB_(3.67)合金表现出良好的电化学动力学特性。

AB3.3型La3-xYxNi9.1Mn0.5Al0.3(x=1.0~2.2)合金的储氢性能

为研究Y含量对非化学计量比储氢合金储氢性能的影响,采用中频感应熔炼快淬法、1148 K真空热处理制备合金La3-xYxNi9.1Mn0.5Al0.3(x=1.0~2.2);采用XRD、SEM分析了合金的相结构,测试电化学性能,分析了Y含量对合金相结构及电化学性能的影响。研究表明:La3-xYxNi9.1Mn0.5Al0.3(x=1.0~2.2)相结构由CeNi3与PrCo3等AB3相和Ce2Ni7与Gd2Co7等A2B7相组成。随着Y含量增加,AB3相逐渐减少,A2B7相逐渐增加。x=2.2时,La0.8Y2.2Ni9.1Mn0.5Al0.3合金A2B7相相丰度最高可达94.86%,1 Cmax=329.3 mAh/g、S100=87.7%、HRD900=81.77%。储氢合金La3-xYxNi9.1Mn0.5Al0.3(x=1.0~2.2)氢电极反应速率由氢原子在合金内的扩散速率决定,也是影响其高倍率性能的主要因素。

基于LCA的稀土储氢合金材料标准体系架构与应用

采用生命周期评价(LCA)方法,对我国稀土储氢合金材料从摇篮到大门的标准体系架构与应用进行了研究,目前原材料标准和化学成分测试标准较为完善,主要产品LaNi_(5)和La-Mg-Ni系储氢合金的国家标准已经发布实施,但材料性能测试方面仅有压力-组成等温线(PCI)测试国家标准和电化学容量测试行业标准,而且从内容的完整性和系统性考虑有必要进一步修订。更重要的是缺乏稀土储氢合金材料的评价标准,不利于标准体系的建立和完善。针对稀土储氢合金材料标准的现状,建议尽快确立测试评价标准体系建设方案及其工作计划,通过制订/修订相关标准争取用3年时间形成完善的稀土储氢合金材料测试评价标准体系。

新型La-Y-Ni储氢合金的元素调控和低温特性研究

采用真空感应熔炼-快淬、热处理工艺制备了A_(2)B_(7)型La_(1.3)Ce_(0.5)Y_(4.2)Ni_(20-x)Mn_(x)Al(x=0,0.2,0.5,0.7)储氢合金,通过XRD,SEM,XPS,气相PCT曲线和低温电化学测试等方法,系统研究了B侧关键Mn元素部分替代Ni对合金微观组织、平台特性、低温电化学和动力学性能的影响规律,分析了电极反应前后表面的腐蚀/氧化形貌和产物。结果表明:合金主要由Ce_(2)Ni_(7)相和Gd_(2)Co_(7)相构成。随Mn元素的增加,Ce_(2)Ni_(7)相逐渐增多使电极的常温最大放电容量提高到380.1 mAh·g^(-1);而Gd_(2)Co_(7)相的减少使合金的低温(-30℃)放电容量由286.6下降至64.7 mAh·g^(-1)。Mn掺杂对合金的双平台特性中的高平台影响较大。反应动力学分析表明,H原子在表面的电荷转移和在合金体相中的扩散共同控制着电极的高倍率放电能力,随Mn含量的提高,合金动力学性能明显下降。