Co替代Ni对快淬纳米晶非晶Mg2Ni型合金吸放氢动力学的影响.pdfVIP

助 铉 材 料 Ni型 Co替代Ni对快淬纳米晶／非晶M92 合金吸放氢动力学的影响。 张羊换1’2，赵栋梁1，任慧平2，郭世海1，祁焱1，王新林1 摘 要： 为了改善MgzNi型合金的吸放氢动力学性晶结构的Mg—Ni基合金在室温下具有优良的吸放氢 能，用Co部分替代合金中的Ni。用快淬工艺制备了性能。 纳米晶和非晶M92。Nil。一。Co：(z=0，1，2，3，4)贮氢合毫无疑问，球磨是一种制备纳米晶和非晶Mg及 金，分析了铸态及快淬态合金的微观结构，测试了合金 Mg基合金的有效方法。然而，球磨Mg及Mg基合金 的吸放氢动力学性能。研究了Co替代Ni及快淬工艺的吸放氢循环稳定性很差，主要是由于球磨形成的亚 对合金吸放氢动力学性能的影响。结果表明，在快淬 稳态结构在多次吸放氢循环的过程中逐渐消失[8]。与 合金(z—O)中没有发现非晶相，但快淬合金(z=4)显球磨相比，熔体快淬技术能克服上述缺点，并有效地防 示了纳米晶／非晶结构，表明Co替代Ni提高了止Mg及Mg基合金吸放氢循环特性的快速衰退∽J。 Mg。Ni型舍金的非晶形成能力。Co替代Ni不改变合此外，熔体快淬是获得纳米晶的有效方法，并非常适合 金的Mg：Ni主相，但形成了第二相MgC02。随Co替 代量的增加，合金的吸氢量先增加而后减少，但其放氢 量随Co替代量的增加而单调增加。 金，合金的最大吸氢量约为3．0％(质量分数)，且合金 关键词： 的吸放氢动力学性能优于传统工艺制备的多晶MgzNi Mg。Ni型合金；Co替代Ni；快淬；微观结 构：吸放氢动力学 合金，与球磨制备的MgzNi合金的吸氢性能相当。 中图分类号：TGl39．7 文献标识码：A 文章编号：1001—9731(2010)07—1214—05合金，其最大吸氢量为4．2％(质量分数)H。 为了改善Mg：Ni型合金的吸放氢动力学性能，本 1 引 言 试验用Co部分替代合金中的Ni，用快淬技术制备了 在已发现的具有潜在应用价值的贮氢合金中，Mg 及Mg基合金由于具有高的贮氢能力和低的制备成本 研究了Co替代Ni对合金吸放氢动力学性能的影响。 而被认为是最具希望的贮氢材料。然而，由于这些材 2试验材料与方法 料的氢化物具有很高的热稳定性，导致它们的吸放氢 动力学极差，限制了这些材料的实际应用。因此，寻求 2．1台金的制备 改善Mg基贮氢材料吸放氢动力学的方法成为本领域 试验合金用lkg真空中频感应电炉熔炼。为了防 研究者面临的挑战。改善Mg基贮氢材料吸放氢动力 学的方法集中在两个方面：(1)是改变合金的化学成 保护。熔炼后的合金经铜模浇铸获得母合金锭，用真 分；(2)是应用新的制备技术。各种方法，特别是机械 空快淬炉将母合金重熔后，进行单辊快淬处理，获得不 合金化(MA)t¨，表面改性[2]以及多元合金化[31已经被同淬速的快淬态合金。淬速以铜辊表面线速度表示， 用来改善合金的贮氢性能。 Zaluska等[41报道球磨M92NiH4+MgH2在220 ～240℃温度范围具有优良的吸放氢动力学，且最大吸 合金编号为Coo、Col、C02、C03、Co。。 氢容量超过5％(质量分数)。Hanada等[51在MgH。2．2微观结构分析 中掺杂纳米Ni粉，球磨后在150～250℃温度范围获 得6．5％(质量分数)的吸气量。Recham等¨]发现，添扫描电镜SEM(PhilipsQUANTA400)观察合金的形 貌，并用能谱分析微区成分。将快淬合金薄带用离子 加NbFs能显著地改善MgHz的吸氢性能，且球磨 MgH