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Improved dehydrogenation cycle performance of the 1.1MgH2-2LiNH2-0.1LiBH4 system by addition of LaNi4.5Mn0.5 alloy

赵汪 , 蒋利军 , 武媛方 , 叶建华 , 袁宝龙 , 李志念 , 刘晓鹏 , 王树茂

稀土学报(英文版) doi:10.1016/S1002-0721(14)60485-3

关键词:

ZrCo合金储放氢同位素研究

郭秀梅 , 王树茂 , 刘晓鹏 , 李志念 , 吕芳 , 郝雷 , 米菁 , 蒋利军

金属功能材料

研究了ZrCo合金吸收、释放和分离氢同位素的性能,相同温度下,合金吸氘量小于吸氢量,吸放氘平台压力明显高于吸放氢平台压力,说明合金具有良好的同位素效应.对合金吸氢/氘活化动力学曲线的研究表明,合金在首次吸氢/氘过程中表现出明显的同位素效应,但是随着合金的充分活化,这种同位素效应几乎消失.根据ZrCo合金吸放氢的同位素效应,可以通过选择合适的释放条件来实现其对氢同位素的分离.

关键词: ZrCo合金 , 吸放氢材料 , 氢同位素

化学镀法在ZrCo合金表面制备Pd膜及Pd-Ag合金膜包层研究

郭秀梅 , 王树茂 , 刘晓鹏 , 李志念 , 吕芳 , 郝雷 , 米菁 , 蒋利军

金属功能材料

采用化学镀方法在氚处理材料ZrCo合金的表面沉积Pd膜或Pd-Ag合金膜包层,膜的特性通过XRD、SEM技术进行表征,并研究了Pd和Pd-Ag膜对ZrCo合金抗中毒性能的影响.研究表明,ZrCo合金颗粒表面可以沉积一层非常致密均匀的Pd膜薄层,但是由于Pd和Ag颗粒总体沉积电位的差异,导致Pd-Ag层的沉积不十分致密,存在少量的孔隙.对未做包层处理、包覆Pd膜和Pd-Ag膜的ZrCo合金在含有杂质气体的氢气中进行吸氢性能测试,发现Pd膜和Pd-Ag合金膜均可使合金的抗毒化能力得到改善,其作用大小顺序为Pd-Ag膜＞Pd膜.在本实验条件下,膜的最佳使用温度为250℃.

关键词: Pd膜 , Pd-Ag膜 , 化学镀方法 , 抗中毒

金属氢化物氢压缩机用AB2型Ti- Mn基储氢合金研究

郭秀梅 , 王树茂 , 刘晓鹏 , 李志念 , 吕芳 , 郝蕾 , 米菁 , 蒋利军

金属功能材料

制备了AB2型Laves相Ti- Zr- Mn- Cr- V- Fe系列氢压缩材料,对于V- Fe、Mn/Cr比值和Zr含量对合金吸放氢平台特性和热力学性能的影响进行了研究,优化出具有优异综合储氢性能的氢压缩材料Ti0.9Zr0.1Mn1.4Cr0.35V0.2Fe0.05合金.该合金具有较低的吸放氢平台压力、较小的压力滞后和平坦的平台特性,其放氢反应的焓变也很大,是一种氢压缩比很高的合金材料,可以在油浴热源介质的作用下实现非常高的氢气增压.

关键词: 氢压缩 , AB2型Laves相 , 储氢性能 , 热力学性能

ZrCo合金表面化学镀Pd膜工艺研究

郭秀梅 , 王树茂 , 刘晓鹏 , 李志念 , 吕芳 , 郝雷 , 米菁 , 蒋利军

金属功能材料

采用化学镀方法在氚处理材料ZrCo合金颗粒表面制备了一层较为均匀致密的Pd金属膜.采用扫描电镜技术对Pd膜的形貌进行了详细分析,研究了沉积温度、镀膜时间、镀液pH值和还原剂水合肼的添加量等参数对Pd膜特性的影响,从而优化出最佳的镀Pd膜工艺.

关键词: Pd膜 , 化学镀方法 , ZrCo合金 , 镀膜工艺

316L不锈钢基体氧化铝涂层的氢渗透性能

李帅 , 何迪 , 刘晓鹏 , 张超 , 王树茂 , 于庆河 , 邱昊辰 , 蒋利军

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12487

在316L不锈钢上采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法沉积了氧化铝涂层.使用XRD、SEM分析氧化铝涂层的物相和微观形貌,采用气相氢渗透装置对涂层氢渗透行为进行表征.结果表明,973 K退火处理后涂层为非晶氧化铝,涂层均匀、完整,厚度为190 nm.氧化铝涂层的氢渗透压力指数为0.56～0.78,说明氢渗透过程机制为表面过程和体扩散过程共同控制.氧化铝涂层的表观氢渗透率为P=1.99×10-6 exp(-117×103/RT)mol/(m.s.Pa1/2).氧化铝涂层的氢渗透激活能为117 kJ/mol,远高于316L不锈钢的66.6 kJ/mol,涂层对氢的渗透具有明显的阻挡作用.此外,在873～973 K氧化铝涂层对316L不锈钢的氢渗透阻挡因子(PRF)为59～119,涂层氢渗透阻挡性能优异.

关键词: 氧化铝 , MOCVD , 氢渗透 , 316L不锈钢

厚度对氧化铝涂层氢渗透性能的影响?

张华 , 李帅 , 何迪 , 杜淼 , 吴云翼 , 王树茂 , 刘晓鹏 , 蒋利军

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.11.028

采用反应溅射法在316L不锈钢上制备了氧化铝(Al2 O3)涂层.研究了涂层厚度与微观结构,以及氢渗透性能之间的关系,并对涂层的热循环性进行了评估.采用 SEM 分析 Al2 O3涂层的微观形貌,采用气相氢渗透装置对涂层氢渗透行为进行评价.结果表明Al2 O3涂层的氢渗透压力指数为0．52~0．88,说明氢渗透过程机制为表面过程和体扩散过程共同控制,且体扩散过程随温度升高而增强.涂层厚度对涂层表面形貌和氢渗透性能有较大影响,涂层表面质量、阻氢性能都随涂层厚度增加先上升后降低.110 nm 厚的 Al2 O3涂层有优良的阻氢性能,热循环前后的氢渗透降低因子(PRF)分别达316和298.

关键词: 氧化铝 , 反应溅射 , 氢渗透 , 涂层厚度

Mg3Pr添加对Li-Mg-N-H体系放氢动力学性质的影响

米菁 , 刘晓鹏 , 吕芳 , 李志念 , 蒋利军 , 王树茂 , 郝雷

金属功能材料

通过XRD、SEM、DSC和等温动力学性能测试等方法研究了M<,g3>Pr的添加对Li-Mg-N-H体系放氢动力学性能的影响.结果表明.采用M<,g3>Pr替代MgH<,2>与LiNH<,2>进行复合后,系统的放氢动力学性能大大提高.这主要是由于M<,g3>Pr经过首次吸氢后分解出细小的MgH<,2>和PrH<,3>.与通常情况下制备的MgH<,2>相比,原位析出的MgH<,2>具有颗粒细小的特点,这将在与LiNH<,2>反应放氢过程中使得产物层变薄,从而增加H离子的扩散速率.而PrH<,3>则起到催化反应的作用.在这两者共同作用下,该体系在180℃、0.1 MPa下经35 min完成总放氢量的90%.

关键词: Mg3RE , Li-Mg-N-H , 放氢动力学

Mg2CoH5/PrH3复合添加对Li-Mg-N-H体系放氢动力学性能的影响

米菁 , 刘晓鹏 , 吕芳 , 李志念 , 蒋利军 , 王树茂 , 郝雷

金属功能材料

通过XRD、SEM、质谱和等温动力学性能测试等方法研究了Mg2CoH5/PrH3复合添加对Li-Mg-N-H体系动力学性能的影响.结果表明,以Mg2CoH5/PrH3复合体替代MgH2与LiNH2进行复合,该体系放氢反应过程中Mg2CoH5与LiNH2反应同时原位弥散析出Co,在Co和PrH3共同作用下该体系的放氢速率明显提高,在180℃、0.1 MPa下Mg2CoH5/PrH3+LiNH2体系50 min完成放氢过程.

关键词: Li-Mg-N-H , Mg2CoH5 , 放氢动力学

LaNi3.8Al0.75Mn0.45Zrx (x=0, 0.05, 0.1)合金的贮氢及抗粉化性能

蒋于伟 , 刘晓鹏 , 李志念 , 张立冬 , 蒋利军 , 王树茂 , 李国斌

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2008.03.008

添加少量Zr能增大LaNi3.8Al0.75Mn0.45合金氢化反应的焓变, 从而降低其室温的吸氢平台压力, 但吸氢量变化不显著, 合金表现出了与LaNi3.8Al0.75Mn0.45合金相当的贮氢性能.而Zr元素的添加使得LaNi3.8Al0.75Mn0.45Zr0.05合金中形成了多种非吸氢的杂质相, 同时由于Zr固溶到基体中提高了基体的强度, 合金的抗粉化性能得到了很大的提高.

关键词: AB5储氢合金 , 抗粉化 , 锆添加