Mg-Gd-Zn高稀土镁基复合材料的变形行为

通过半固态搅拌铸造和热挤压工艺制备了TC4(Ti-6Al-4V)颗粒增强Mg-13Gd-5Y-2Zn-1Mn镁基复合材料,采用光学显微镜、扫描电镜、单轴压缩试验和三点弯曲试验分析了其显微组织及变形行为。结果表明,在挤压过程中,TC4颗粒阻碍了其周边晶粒的动态再结晶过程和长周期堆垛有序(LPSO)相的变形,晶粒的织构方向发生改变,在基体内形成了LPSO相、TC4颗粒、再结晶晶粒和变形晶粒组成的不同区域。复合材料的压缩性能相较于基体材料得到了较大提升,其压缩屈服强度和极限抗压强度可达到450和637 MPa,压缩应变为10.1%。在压应力作用下,复合材料内出现以<1120>86°孪晶为主的大量变形孪晶,产生了较强的孪晶强化。

镁基储氢复合材料的研究进展

综述了镁基储氢复合材料开发和研究的最新进展,重点介绍了稀土/镁基储氢复合材料和镍/镁基储氢复合材料的主要种类、吸放氢性能和相关的制备工艺,简要分析了钛、铁、钒、锆/镁基储氢材料的研究现状和存在的问题,讨论了镁基储氢复合材料在储氢电极材料方面的应用前景。

镁基复合材料(Mg-Ni-MO)的储氢性能

在充氢气条件下,用机械球磨的方法合成了(RMA)镁基纳米复合材料Mg-3Ni-2MO(质量分数,%)(MO-过渡金属氧化物:Cr2O3、MnO2、V2O5、NiO、ZnO).研究了材料的吸氢和放氢性能,在吸放氢过程中温度的变化规律,特别是在吸氢过程中产生的引燃现象.研究了材料的组成和球磨时间对吸放氢性能的影响.结果表明,含有过渡金属氧化物的镁基纳米复合物都具有较好的吸放氢动力学性能和较低的放氢温度.

镁基复合材料储氢性能的研究

镁基储氢材料是目前该研究领域中的研究热点,镁基储氢合金研究较多,镁基储氢复合材料是研究的新点．笔者重点讨论了镁基储氢复合材料在储氢性能改善方面的问题．

碳纤维增强镁基复合材料稀土表面改性研究

对碳纤维增强镁基复合材料进行表面稀土改性,制备出无毒、无污染的稀土转化膜。采用电化学极化技术和交流阻抗技术研究稀土转化膜对复合材料在3.5%NaCl溶液中腐蚀行为的影响。利用扫描电子显微镜观察稀土转化膜的形貌,并进行能谱分析,确定转化膜的成分。结果表明,稀土表面改性处理提高复合材料的耐腐蚀性能,稀土转化膜由大量球形颗粒和块状物质构成,转化膜主要含有铈和氧两种元素。

新型镁基固态氢存储材料通过鉴定

由上海铼恩氢能科技有限公司研发的纳米碳镁基固态氢存储材料,是一种在低压(储氢压力为0.3~0.7 MPa)、常温下储存固态氢的材料,具有安全性高、高容量优势。该产品为可逆固态储氢纳米碳镁基金属复合材料,应用超微颗粒制造技术,基于金属材料粒子与氢粒子的电子交互跃迁原理,使氢分子成为固态氢粒子,大幅缩小氢分子的体积,储氢体积密度达到116 kg H_(2)/m^(3)(水容积)。

纳米复合镁基储氢材料的研究进展

介绍了纳米复合镁基储氢材料的最新进展 ,重点阐述了镁与金属、非金属和金属间化合物等的纳米复合材料。

镁基储氢材料的研究进展

对近几十年来镁基储氢材料的研究历史做了简单的回顾 ,并对镁基储氢材料进行了合理的分类 ,将其分为镁基合金材料体系和镁基复合材料体系 ;分别对合金材料和复合材料的储氢性能进行了系统的阐述 ,指出现有的技术手段已经能够制备具有优异充放氢性能的镁基储氢材料。对镁基储氢材料的应用现状进行了综述 ,总结了现有的镁基储氢材料储氢器以及镁基储氢材料电化学性能的研究现状 。

Mg-50%Mm(NiCoMnAl)_5复合材料的储氢性能

采用机械合金化制备出Mg-50%Mm(NiCoMnAl)5(质量分数,下同)复合材料,对其吸氢过程热力学、动力学研究发现:该复合材料退火后不需要活化,在250℃、0.16MPa时的吸氢量为3.53%,α-β相区退火前后的反应速度分别为3.13%/min,5.83%/min,具备良好的动力学性能。采用XRD衍射测试和分析机械合金化后产物的物相结构,实验证明:物相组成为Mm2Mg17和Mm(NiCoMnAl)5,混合粉末经过机械合金化后,晶粒细化,增加了固态扩散能力,有利于固相反应的进行,从而改善材料的氢化性能。

添加碳纳米管镁基材料的储氢性能

用机械合金化方法,以氢气作为保护气氛(0.5MPa),通过添加碳纳米管,制备出含有碳纳米管的镁基储氢材料(Mg3Ni2MnO20.25CNTs)。结果表明:该材料具有优异的储氢性能,储氢容量达到7.0%;动力学性能也得到提高,吸氢过程基本在100s以内完成,在0.1MPa下放氢过程可在600s完成,放氢平台温度在280℃左右。添加碳纳米管,镁基储氢材料在机械球磨过程中,可以提高其球磨效率,颗粒更加细化均匀,传质与传热性能得到改善,该材料具有良好的应用前景。

镁基储氢材料的研究进展与发展趋势

对近年来镁基储氢材料的研究开发概况、制备技术以及应用研究等方面进行了系统阐述,分析了影响镁基储氢材料储氢性能的主要因素,总结了采用机械合金化法、储氢合金组元部分替代、添加催化剂制成复合材料及表面改性等方法可以有效改善储氢性能,并对镁基储氢材料研究中存在的问题以及今后的发展方向进行了探讨与展望。

一种添加稀土元素的镁基储氢材料及其制备方法

申请（专利）号：201110366026．4公开（公告）日：2012．03—28申请（专利权）人：上海交通大学摘要：本发明公开了一种添加稀土元素的镁基储氢材料及其制备方法，所述镁基储氢材料的组分包括镁金属和稀土元素，所述稀土元素质量百分含量为0．1％～20％，所述镁金属的质量百分含量为80％～99．9％，所述稀土元素为La、Ce、Pr、Nd、Sm和Er中的一种或多种；本发明镁基储氢材料具有良好的储氢动力学性能。

“高性价比新型稀土—镁基储氢电极材料的研究”项目通过验收

2007年1月26日，国家科技部国际合作司委托内蒙古科技厅在包头主持召开了由包头稀土研究院承担的国际科技合作项目“高性价比新型稀土-镁基储氢电极材料的研究”项目验收会。

镁基储氢合金材料研究进展

储氢合金主要有稀土镍系的AB5型、锆基/鈦基Laves相系的AB2、钛镍系的AB型及镁基合金4种类型。镁基储氢合金具有储氢容量大、吸放氢可逆性好、成本低、资源丰富等优点,成为近年来的研究热点。但由于高的热力学稳定性和慢的动力学限制了其应用,因此对镁基储氢合金进行改性成为镁基合金的发展方向。将稀土元素引入储氢合金,其特有的4f电子层对改善储氢材料的放氢性能具有独特作用,成为镁基储氢合金采用的重点改性元素。此外,碳负载镁基储氢合金材料、钛修饰的镁基储氢材料以及其他多元镁基合金的研究也取得了一定进展。过渡金属具有优良的结构、电学和磁性能,可作为储氢合金脱氢的催化剂;稀土元素由于其特殊的4f电子结构,在储氢材料改性中占有重要地位;石墨烯在镁基储氢材料中的催化作用、共催化作用和抑制晶粒聚集长大作用值得关注。

石墨及氧化铝增强AZ91D-Ce_x基复合材料的磨损性能研究

采用预制体和挤压铸造结合法制备以AZ91D-Cex镁合金为基体,Al2O3短纤维和石墨颗粒混杂增强复合材料,分析不同稀土含量下复合材料的显微组织并测量其硬度,同时考察载荷对复合材料磨损性能的影响.结果表明:复合材料中石墨和Al2O3短纤维分布均匀,与基体结合紧密,稀土Ce沿石墨和Al2O3短纤维的边界富集,其结构为Al3Ce相;复合材料的硬度随稀土含量增加而提高,其中含1.0%Ce合金复合材料的硬度最高;复合材料的磨损率随着稀土含量增加而降低,在20N时3种复合材料的磨损率差别不大,在180N时,含1.0%Ce合金的耐磨性最佳.这是由于石墨作为润滑相对摩擦表面起到润滑作用,同时稀土强化相Al3Ce的热稳定性较好,在高载荷时具有较好承载能力,延迟了磨损表面由轻微磨损向剥层磨损的转变.在低载荷时复合材料的磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损,在高载荷时为剥层磨损.

不同碱溶液表面处理对稀土镁镍基储氢合金的影响（英文）

采用相同浓度即6 mol·L-1 LiOH、NaOH和KOH对稀土镁镍基储氢合金进行表面处理,研究了不同碱溶液和不同处理时间对合金表面形貌、组成和电极电化学性能的影响。研究表明,合金经6 mol·L-1 NaOH溶液处理10 min后具有最好的综合电化学性能。但随着处理时间的延长,采用6 mol·L-1 NaOH溶液处理的合金放电容量衰减明显,实验证明这是由合金表面稀土元素和Al元素的大量溶解进入碱溶液造成的。3种碱溶液比较,Li OH溶液能有效去除合金表面镁元素减少合金在碱溶液处理过程中的氧化,虽然形成的表面不利于H在合金表面的吸脱附,却能有效提高合金在碱溶液中的抗腐蚀能力,提高合金的循环稳定性。

球磨对稀土-镁基储氢合金性能的影响

通过真空感应熔炼和球磨协同技术成功制备了纳米晶/非晶结构的稀土-镁基储氢合金,并通过XRD,TEM,PCT分析方法研究了球磨时间对其微观结构与储氢性能的影响。结果表明,随着球磨时间的增加,合金种纳米晶/非晶相逐渐增加,且等温平台压升高,这导致了合金具有优秀的放氢动力学性能,其中球磨15 h的合金2 min内便可释放5.5 wt%的氢气。然而,延长球磨时间不利吸氢动力学性能的改善,主要是因为非晶阻碍了氢的扩散。

La_2Mg_(17)稀土镁基储氢合金制备工艺及储氢性能研究

采用熔剂覆盖熔炼的方法制备了La2Mg16Ni合金,并研究了该合金的吸放氢性能及吸放氢过程中合金的相结构变化.用Ni取代La2Mg17合金中的部分Mg,可提高储氢合金的吸放氢动力学性能,在温度高于553K时,所制备的储氢合金具有良好的吸放氢平台性能,其储氢容量可达到4.16%.

缓蚀法改善镁基储氢电极充放电循环稳定性的研究

研究了不同种类缓蚀剂及不同处理方式对非晶态镁基储氢电极充放电循环稳定性的影响。实验结果表明,缓蚀剂可以改变镁基储氢电极表面与电解液之间的界面性质,在不显著降低电极最大初始容量的同时,改善了电极的循环稳定性。

机械合金化法制备镁基储氢合金的研究进展

机械合金化法是制备镁基储氢合金的较佳工艺。对近年来机械合金化法制备镁基储氢合金的研究开发,特别是在多元合金化、复合储氢合金等方面的发展进行了系统阐述。总结认为,机械合金化法可以显著改善镁基储氢合金的动力学性能和电化学性能,提高储氢量。未来镁基储氢合金应向复合材料、新方法与机械合金化法相结合、材料的计算机设计等方面发展。