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AB5.2型含锆高功率贮氢合金的研究

, 宋西平 , 杨增枝 , 罗桂平 , , 胡子 , 陈国良

中国稀土学报

动力电池的技术水平是制约整个电动车行业发展的"瓶颈",而贮氢合金的高倍率放电性能是影响Ni/MH动力电池性能的主要因素,因此高功率贮氢合金是目前研制的热点.研究了Mn,Zr,La含量对AB5.2型含Zr高功率贮氢合金电化学性能的影响.结果表明,合金中Zr含量不应高于0.01%(原子分数,下同),La/Mm(La在混合稀土Mm中的质量分数,下同)不应超过70%,Mn含量视La/Mm的情况,可为0.4%~0.6%.对该合金的组成进行了优化设计,研制出了高倍率放电性能优良的贮氢合金,其组成为MmNi3.89Co0.4Mn0.6Al0.3Zr0.01.

关键词: AB5.2型贮氢合金 , 电化学性能 , 高倍率放电 , 成分优化 , 稀土

V-7.4Zr-7.4Ti-7.4Ni储氢合金的热力学研究

赵铭 , 宋西平 , ,

稀有金属材料与工程

采用高纯Zr、V、Ti、Ni金属粉末为原料制备了V-7.4Zr-7.4Ti-7.4Ni合金,利用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪对合金的显微组织结构进行分析,测试了不同温度下合金的放氢PCT曲线,并根据化学反应热力学公式对其热力学参数进行计算.研究发现:该合金为两相结构,主相为V基固溶体,第二相为Laves相:在室温和353 K时合金的放氢PCT曲线上有明显的压力平台,最大放氢量分别为3.11%和2.31%(质量分数).热力学计算发现:V基固溶体相为其主要吸放氢相,对放氢PCT曲线上平台的形成有显著的影响;合金放氢PCT曲线平台所对应的氢化物平衡反应温度为358.4 K.

关键词: 储氢合金 , PCT曲线:热力学

V含量对低钒Ti-V-Cr储氢合金储氢性能的影响

, 宋西平 , 赵铭 , , 陈国良

稀有金属材料与工程

研究了V含量由5at%升高到35at%时,Ti-V-Cr储氢合金组织、相结构及储氢性能的变化.SEM及XRD结果显示:V含量为5at%的Ti-V-Cr合金由Cr1.97Ti1.07相和Cr2Ti相及很少量的Ti相组成;V含量为10at%的Ti-V-Cr合金除了包含前述的3相外还出现了一定量的V基bcc固溶体相;而V含量为35at%的Ti-V-Cr合金转变为以V基bcc固溶体为主相的固溶体储氢合金.随着V含量的升高和组织结构的变化,Ti-V-Cr合金最大吸氢量升高,放氢率也增大,但是吸氢速率显著减小,活化性能变差.室温下,V含量为35at%的合金具有最大的吸氢量并且放氢率也最高,最大储氢量和放氢率分别是2.86%(质量分数)和61%.

关键词: 储氢合金 , Ti-V-Cr合金 , V基固溶体 , Laves相

RE-Mg-Ni系储氢合金高倍率放电性能研究现状

, 朱永国 , 罗桂平 , 葛静 , 郝国建 , 林均品

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.04.022

RE-Mg-Ni系储氢合金具有超晶格结构,其主相晶格单元是由一定比率的AB5单元和AB2单元沿c轴交替层叠排列而成.该类型合金自问世以来便以其高容量、易活化的优势受到人们的广泛关注,然而其循环稳定性及高倍率放电性能不尽人意.人们通过大量研究有效提高了其循环稳定性,使其基本满足了商业化要求.但是要将基于该负极材料的镍氢电池应用在混合动力汽车上,仍需改进其高倍率放电性能.系统分析了元素替代、多元合金化、制备工艺、化合物复合、表面处理等手段对RE-Mg-Ni系储氢合金晶体结构及高倍率放电性能的影响.其中元素替代是一种重要且有效的手段,文中分析了不同稀土元素及B侧元素的作用机制,结果表明,B侧组分采用Ni,Co,Mn,Al的储氢合金具有较好的性能.多元合金化是一种复杂的过程,不同元素间可能存在一定的协同作用,研究其作用机制也是下一步的工作重点.通过优化实验方案,综合使用多种改性手段,可以得到高倍率放电性能良好的RE-Mg-Ni系储氢合金,使其基本满足电动工具用镍氢电池的要求,并可望在以后的研究中进一步提高其高倍率放电性能,使其满足混合动力汽车用镍氢电池的要求,实现良好的经济和社会效益.

关键词: RE-Mg-Ni系储氢合金 , 超晶格 , 高倍率放电性能

V系储氢合金及其合金化

, , , 宋西平

材料导报

概述了V系储氢合金的研究现状,涉及V系储氢合金的氢化物相结构、合金化元素及第二相对合金吸、放氢性能的影响:V系储氢合金随吸氢量的增加,氢化物结构发生bcc→bct→fcc转变,同时其稳定性呈降低趋势;合金元素通过改变V与H的亲和力以及氢化物的稳定性来影响合金的储氢性能;第二相的出现对合金电化学性能、吸放氢动力学有明显的影响作用.在上述分析的基础上,对V系bcc固溶体储氢合金今后的研究进行了展望.

关键词: 储氢材料储氢合金V合金VTi合金

快淬对 RE-Mg-Ni-Mn 系 AB2型贮氢合金结构及电化学性能的影响

羊换 , , 宋希平 , , 朱永国 , 祁焱

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(16)64454-0

为了提高合金的电化学性能,采用 Ce 部分替代 La,并结合快淬方法制备了 La1–xCexMgNi3.5Mn0.5(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)贮氢合金。XRD 和 SEM 测试结果表明,合金由 LaMgNi4主相以及 LaNi5第二相组成。随着快淬速度的增加,合金的晶格参数及晶胞体积逐渐增大,晶粒明显得到细化。电化学测试结果表明,铸态及快淬态合金具有优异的活化性能,其放电容量均在第一次循环时即可达到最大值。随着快淬速度的增加,合金的放电容量先增大后减小,但其循环稳定性逐渐提高。此外,合金电极的电化学动力学性能均随快淬速度的增加先提高后降低。

关键词: 镍氢电池 , 贮氢 , 快淬 , 放电容量 , 动力学

城煤矿天然焦-CO2气化特性研究

庞克亮 , 向文国 , 赵长遂 , 李振中

工程热物理学报

在热重分析仪上研究城煤矿天然焦-CO2气化反应特性:比较了不同温度下天然焦与原煤的气化特性,考察了气化反应温度、气化介质CO2流量和操作压力对天然焦-CO2气化反应特性的影响.结果表明:城煤矿天然焦与原煤的气化特性比较接近,略高于原煤;气化温度对气化反应影响显著;气化温度1000℃、试样质量10 mg左右、常压气化条件下,气化反应气体流量达到60 mL/min时,才基本消除外扩散的影响;随着气化压力的增加,气化反应速率增加,天然焦试样碳转化率增加,同一反应时刻,随压力的增加,试样碳转化率的增加并不呈线性,在较高压力下,压力对二氧化碳与城煤矿天然焦的还原反应的影响较弱.

关键词: 天然焦 , 气化 , XRD , 热重法 , 催化剂

内蒙古常福剪切带型金矿床形成的构造控制

谢徽 , 高帮飞 , 陈志广 , 黄荣伟

黄金 doi:10.11792/hj20150103

内蒙古常福金矿床位于华北地台北缘中段区域EW向韧性断裂的次级NWW剪切带系统内。金成矿发生在燕山晚期,处于区域构造体制挤压-伸展-挤压的转换期以及2期近南北向大规模构造推覆作用的间歇期,性构造环境为剪切带流体汇聚与成矿作用创造了条件。剪切带构造控矿主要表现为主断裂构造透镜体控矿、主断裂局部性部位控矿和次级性断裂-裂隙控矿3种基本型式,构造-流体共同作用分别形成了蚀变岩型、角砾岩型和石英脉型矿化(体),形成了常福剪切带型金矿床构造-蚀变网络基本格局。可以考虑利用构造-蚀变网络结构上的自相似性,指导矿山深边部找矿勘查以及剪切带系统内新矿体的预测。

关键词: 剪切带型金矿床 , 构造体制转换 , 构造-蚀变网络 , 自相似性 , 常福金矿床

脖河铜矿达矿段地质特征及资源/储量估算

江训普 , 黄德镛 , 陈雷 , 钟彩彩

黄金 doi:10.11792/hj20160306

脖河铜矿达矿段Ⅲ1-4号矿群共有5个矿体。通过研究达矿段的地质特征,基本查明了Ⅲ1-4号矿群5个矿体的形态、产状、空间位置及厚度、品位的变化情况;基于地质块段法在探矿区范围内对Ⅲ1-4号矿群进行了资源/储量的估算,获得了5个铜矿体332+333总金属量18559.57 t,为脖河铜矿今后的进一步资源开发规划提供了依据。

关键词: 地质特征 , Ⅲ1-4号矿群 , 资源/储量 , 估算 , 脖河铜矿达矿段

塘金矿堆浸工艺特点

巫汉泉 , 林源

黄金 doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2002.10.010

介绍了塘金矿多层堆浸的大规模、永久性堆浸场、采用一堆多区、交叉喷淋、逆流浸出、二次吸附和无氰解吸工艺的特点,及生产中取得的技术经济指标.

关键词: 堆浸 , 喷淋 , 工艺特点 , 指标

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