于振兴
,
张文丛
,
孙宏飞
,
房文斌
,
王尔德
,
梁吉
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2005.01.014
运用由壳层-缩核模型推导出的镁基储氢材料吸氢过程的动力学方程,分析了储氢材料在吸氢过程中的传质与传热规律,并对小型储氢器传质与传热过程进行了计算,其计算结果与试验数据可以较好地吻合,特别是对镁基储氢材料在吸氢过程所形成的‘引燃'过程进行了准确的描述,为储氢器设计提供了必要的理论基础.
关键词:
镁基储氢材料
,
动力学方程
,
储氢器
,
传质与传热
房文斌
,
张文丛
,
于振兴
,
王尔德
中国有色金属学报
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,指出了今后镁基储氢材料应用研究的重点.
关键词:
镁基储氢材料
,
充放氢性能
,
储氢器
,
电化学性能
于振兴
,
王尔德
,
张文丛
,
房文斌
,
梁吉
功能材料
研究了镁基储氢材料粉末的表面热力学问题,从化学平衡的角度探讨了镁基储氢材料的吸放氢的平衡压问题,及镁基储氢材料颗粒的表面状态对材料吸放氢平衡压的影响,建立了包含镁基储氢材料的表面自由能的热力学方程,并从理论上计算出了不同温度下镁基储氢材料的平衡压力.探讨了表面自由能对吸放氢平衡压的影响,分析了储氢材料的比表面积,即材料的颗粒直径与材料吸放氢平衡压的关系.
关键词:
镁基储氢材料
,
热力学
,
表面自由能
,
平衡压力
张文丛
,
刘鲁生
,
王召友
,
王尔德
稀有金属材料与工程
利用机械合金化方法制备了Mg-3Ni-2MnO2氢化物储氢材料,并对其吸放氢动力学性能进行了测试;利用Avrami指数研究了储氢材料吸放氢过程中相转变行为特征,利用形核长大理论建立其本征吸放氢动力学方程,并进行了计算.结果表明:利用机械合金化方法能够制备具有良好吸放氢动力学性能的储氢材料;200℃,2.5 MPa条件下需要约65 s的时间完成吸氢,吸氢量为6.23%(质量分数),300℃,0.1 MPa条件下完成充分的放氢需要约550 s的时间.吸氢过程Avrami指数约为0.5,其相变的主要过程为盘状氢化物沿厚度方向的生长:放氢过程中,根据Avrami指数的变化,其相转变特征为形核长大阶段、新相继续稳定长大阶段(无新的晶核形成).动力学方程计算结果与试验曲线能较好的吻合;温度和压力对吸放氢动力学性能都有影响.
关键词:
Mg-3Ni-2MnO2
,
形核长大
,
本征动力学
,
机械合金化
,
储氢材料
张文丛
,
房文斌
,
罗念宁
,
于振兴
,
王尔德
中国有色金属学报
通过对储氢材料储氢过程特点的分析, 自行设计安装了一套测量储氢材料储氢性能的装置.利用该装置在恒容条件测试具有不同初始氢气压力的吸氢动力学曲线, 以双排水法测试放氢动力学曲线, 并可通过合适的步骤, 测得储氢材料的PCT曲线.用该装置对机械球磨获得的镁基储氢材料(Mg-Ni-MnO2)进行储氢性能测试.结果表明: 该测试装置设计合理, 测试过程可靠; 由机械球磨获得的镁基储氢材料的吸放氢动力学性能优异, 其PCT曲线表明其吸放氢的滞后性小, 在吸放氢循环过程中能量损失小.
关键词:
储氢材料
,
动力学
,
测试
,
滞后
史菲
,
张文丛
,
李瑛颖
,
郭学峰
,
张忠明
稀土
doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2008.03.010
采用普通凝固技术在Mg68Zn28Y4合金中制备出二十面体稳定准晶相.通过普通光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察了合金凝固组织和准晶相的形貌;扫描电镜附带能谱(EDS)确定了准晶相成分;透射电子显微分析技术(TEM)确定了准晶相结构.结果表明,Mg68Zn28Y4三元合金在室温冷却过程中,准晶相优先从液相形核、长大;凝固组织为Mg7Zn3+α-Mg+Mg60Zn30Y10+(包晶组织);Mg60Zn30Y10准晶相微观形貌呈花瓣状、五边形和六边形;准晶晶粒尺寸小于10μm.
关键词:
二十面体准晶
,
镁合金
,
稀土
,
凝固
白雪蕊
,
于元春
,
张文丛
中国有色金属学报
为了提高氢化态Mg-Mn复合物的水反应性能，采用改变反应水溶液pH值和在水溶液中加入不同助剂的方法，通过测量反应过程中不同时刻产生的氢气量对助剂在水反应中的作用进行表征，利用SEM和XRD等测试手段对反应产物进行表征和测试，对反应机理进行分析。结果表明：改变反应溶液的pH值对反应程度及放氢速率的影响不大，且pH值越大，越不利于反应的进行；在溶液中添加助剂焦磷酸钾、六偏磷酸钠、羟基乙叉二膦酸(HEDP)对提高氢化态Mg-Mn复合物的放氢速率有显著促进作用；相比之下，应采用添加磷酸盐助剂的方法来改善氢化态Mg-Mn复合物水反应性能。
关键词:
氢化态Mg-Mn复合物
,
助剂
,
水反应性能
