添加Cu-Nd的Mg_2Ni型纳米晶和非晶合金的吸氢动力学性能(英文)

采用快淬方法制备添加Cu及Nd元素的具有纳米晶和非晶结构的(Mg24Ni10Cu2)100-x Nd x(x=0,5,10,15,20)合金。用X射线衍射(XRD)和高分辨率投射电镜(HRTEM)分析铸态及快淬态合金的相组成及结构,并研究Nd含量和快淬速率对合金相结构及吸氢性能的影响。结果表明,快淬态无Nd合金为纳米晶结构,而含Nd的快淬态合金则为纳米晶和非晶结构,表明添加Nd促进了合金的非晶形成能力。添加Nd及快淬处理均显著地促进了合金的气态及电化学动力学性能。添加Nd及快淬处理加快了氢原子在合金体内的扩散速率,但是均降低了合金电极表面的电荷传递性能,从而使得合金的高倍率放电性能(HRD)随着Nd含量和快淬速率的增加先上升而后下降。

Mg-Zn-Mn-Nd合金作为一次镁空气电池阳极的腐蚀和放电行为

利用金相显微镜、X射线衍射仪、带有能谱仪的扫描电镜、电化学测试及恒电流放电测试对挤压态及固溶时效态Mg-6Zn-Mn-x Nd(ZM61,x=0,0.2,0.6,0.8,1.0,质量分数,%)合金微观结构、耐腐蚀性能及放电性能进行表征。结果表明,Nd的微合金化能促进ZM61合金晶粒细化,挤压态及固溶时效态ZM61-0.6Nd合金在所有合金中具有最为优异的耐腐蚀性能及放电性能;然而,热处理却降低挤压态合金的综合性能。其中,挤压态ZM61-0.6Nd合金的腐蚀电流密度为1.611×10^(-5)A/cm^(2),在电流密度为1和10m A/cm^(2)放电24 h的放电电位分别为-1.517 V和-1.336 V(vs SCE),其阳极利用率约36%,在所有研究合金中具有最好的综合性能。分析认为,挤压态ZM61-0.6Nd合金良好的放电性能可归因于镁合金耐腐蚀性能的提升及放电产物的开裂效应。

Nd对车用镀层Zn-5Al-0.2Ti合金组织和耐蚀性的影响

采用扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）研究稀土Nd对Zn-5Al-0.2Ti合金显微组织和耐蚀性的影响。结果表明：Zn-5Al-0.2Ti合金添加Nd元素能促进α（Al）形核,阻碍η-Zn初生相的生长,提升了合金中的共晶组织含量。随着Nd含量增加,共晶组织平均粒径先降低再增大。当Nd含量等于0.1%时,合金具有最均匀的组织结构和最小平均粒径。随Nd含量增加,合金的耐腐蚀性能先上升后下降。当合金中Nd含量为0.1%时,合金具有最大的极化电阻与最小的腐蚀电流密度,有助于提升共晶组织的均匀性与致密性,获得最优耐蚀性。

纳米晶-非晶Mg_2Ni型合金的贮氢动力学

在合金中添加Cu及Nd,用真空快淬技术制备纳米晶-非晶Mg2Ni型(Mg24Ni10Cu2)100-xNdx(x=0,5,10,15,20)合金,研究了淬速及Nd含量对合金结构及贮氢动力学性能的影响。XRD及TEM分析结果表明,铸态合金具有多相结构,包括主相Mg2Ni和第二相Nd5Mg41、Mg6Ni和Nd Ni。快淬无Nd合金具有完全的纳米晶结构,而含Nd合金则具有纳米晶-非晶结构,表明添加Nd提高了合金的非晶形成能力。贮氢动力学测试结果表明,快淬和添加Nd显著提高了合金的气态及电化学贮氢动力学。合金的高倍率放电能力(HRD)随着淬速和Nd含量的增加先增加而后减小,这主要归因于快淬及添加Nd显著提高了合金的氢扩散系数(D)和极限电流密度(IL),同时增大了电荷转移阻抗(Rct)。