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快淬纳米晶Mg2Ni型合金的气态和电化学贮氢动力学
  • ISSN号:1005-3093
  • 期刊名称:《材料研究学报》
  • 时间:0
  • 分类:TB321[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]钢铁研究总院功能材料研究所,北京100081, [2]内蒙古科技大学省部共建国家重点实验室培育基地,包头014010, [3]包头稀土研究院,包头014010
  • 相关基金:国家自然科学基金50871050和50961009; 内蒙古自治区自然科学基金重大2010ZD05资助项目
中文摘要:

用快淬技术制备了Mg2Ni1-xCux(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)合金,用XRD、SEM、HRTEM分析了铸态和快淬态合金的微观结构,测试了合金的气态贮氢动力学性能和电化学贮氧动力学。结果表明,所有快淬态合金均具有纳米晶结构,没有非晶相。Cu替代Ni不改变合金的主相Mg2Ni,而是使合金的晶粒显著细化。Cu替代Ni和快淬处理均显著地提高了合金的气态及电化学贮氢动力学性能。当淬速从0 m/s(铸态被定义为淬速0 m/s)提高到30 m/s时,Mg2Ni0.8Cu0.2合金的5 min吸氢饱和率从56.7%增加到92.7%.20 min放氢率从14.9%增加到40.4%,高倍率放电能力从38.5%增加到75.5%,氢扩散系数从8.34×10^-12cm^2/s增加到3.74×10^-11cm^2/s。

英文摘要:

The Mg2Ni1-xCux(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4) hydrogen storage alloys have been prepared by melt-spinning technology.The structures of the as-cast and spun alloys are characterized by XRD, SEM and TEM.The gaseous hydrogen absorption and desorption kinetics of the alloys were measured by an automatically controlled Sieverts apparatus.The electrochemical hydrogen storage kinetics of the as-spun alloys is tested by an automatic galvanostatic system.The results show that all the as-spun alloys hold an entire nanocrystalline structure and are free of amorphous phase.The substitution of Cu for Ni, instead of changing the major phase Mg2Ni,leads to a visible refinement of the grains of the as-cast alloys. Furthermore,both the melt spinning treatment and Cu substitution significantly improve the gaseous and electrochemical hydrogen storage kinetics of the alloys.As the spinning rate increases from 0(As-cast is defined as spinning rate of 0 m/s) to 30m/s,the hydrogen absorption saturation ratio in 5 min,for the Mg2Ni0.8Cu0.2alloy,increases from 56.7 to 92.7%,the hydrogen desorption ratio in 20 min from 14.9 to 40.4%,the high rate discharge ability from 38.5 to 75.5%,the hydrogen diffusion coefficient from 8.34×10^-12 to 3.74×10^-11cm^2/s.

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期刊信息
  • 《材料研究学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:国家自然科学基金委员会 中国材料研究学会
  • 主编:叶恒强
  • 地址:沈阳文化路72号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:cjmr@imr.ac.cn
  • 电话:024-23971297
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-3093
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1328/TG
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 2000年获中国科学院优秀期刊二等奖,1998-1999被辽宁省新闻出版局定为一级期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11352