稀土系贮氢三元合金的生成焓计算

利用 Miedema理论和几何模型计算了合金 La- M,Ni- M( M=La,Ni,Co,Mn,Al,Cr,Fe,Cu,Ga)和稀土系贮氢三元合金系统 La Ni5- x Mnx( M=Co,Mn,Al,Cr,Fe,Cu,Ga)的生成焓 ,计算结果与已有实验结果符合得较好 .结果表明 ,添加合金组元 Mn,Co,Cr,Fe和 Cu,三元合金 La Ni5- x Mx 的生成焓有不同程度的增大 ,而添加Al,Ga生成焓则明显减小 .讨论了生成焓对高温氢化时合金发生歧化反应的影响 ,合金的生成焓愈大 ,对歧化反应愈有利 .计算得到的生成焓数据与实验获得的合金歧化反应趋势和程度相符合     

过渡金属掺杂MgH_2的结构和磁性的第一性原理研究

为研究过渡金属掺杂对氢化物铁磁性的影响,采用密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,以Mg H2为基本材料,以过渡金属(V、Cr、Mn、Fe、Co和Ni)元素替代2×1×2超晶胞中的Mg原子建立掺杂模型Mg1-xMxH2(M=V、Cr、Mn、Fe、Co和Ni),并计算模型自旋极化的磁性、能带结构和态密度等性质.结果表明:与Mg H2中的Mg—H键相比,过渡金属M(M=V、Cr、Mn、Fe、Co和Ni)—H间的相互作用明显增强,造成Mg—H间强烈的离子键和部分共价键的相互作用随着过渡金属的掺杂而被削弱.掺杂体系中,V和Cr是受主杂质,而Mn、Co和Ni体系中,自旋极化率相对较低,且穿过费米能级的子带的斜率较低.研究表明过渡金属(V、Cr、Mn、Co和Ni)掺杂的Mg H2体系虽然可以导电,但电导率较小,具有比较稳定的半金属性.     

替代元素对ZrMn2合金及其氢化物电子结构的影晌

采用基于密度泛函的赝势平面波方法,计算Zr4Mn6M2(M=Al,Co,Fe,Mn,V)及其氢化物的电子结构,并分析了成键特性。结果表明,Zr4Mn6M2(M=Al,Co,Fe,Mn,V)中晶胞参数值(a、c值),及其相应氢化物的稳定性都随替代元素M的3d轨道电荷占据数的增加而减小。加Co后Zr4Mn6Co2H12中H分别与Co,Mn的相互作用增强,成键更加稳定,可延长合金的循环寿命,并使平台氢压更趋平坦。加V可使合金氢化物中Mn(2)-H间相互作用减弱,因而加V可以减小吸放氢滞后效应,并有效降低平台氢压。     

过渡元素V、Cr、Fe、Co在贮氢合金TiMnM中的作用机理

利用电荷自洽离散变分Xa(SCC-DV-Xa)方法计算了TiMn2、TiMnM(M=V、Cr、Fe、Co)及其氢化物的电子结构,给出了TiMn2、TiMnM(M=V、Cr、Fe、Co)氢化物电荷等密度分布及TiMn2、TiMnFeH吸氢前后H1s、Mn3p、Ti3p、Fe3p轨道的分波态密度,并从中分析了电子结构对吸氢性能的影响.结果表明 :加入Cr和V取代Mn之后,其与Mn的亲和力相差较大,TiMn2氢压平台曲线变陡加入Fe、Co取代Mn之后,其与Mn的亲和力较接近,其氢压平台曲线就较平,在TiMnCrH和TiMnVH中,H原子与Mn原子与的成键作用强于其与替代元素之间的相互作用;替代元素3p轨道成键峰的减弱是合金滞后效应减小的主要特征;加入V使合金晶胞体积增大,这是V的加入能降低贮氢合金的平台压力的原因.     

Zr-Hf-Co合金储氢性能研究

研究了Hf部分替代Zr对Zr-Hf-Co合金储放氢性能的影响,结果表明:Zr-Hf-Co合金保持原始Zr-Co合金单一的立方相结构,且Hf含量变化对合金晶胞体积影响不大;随Hf替代量增加,Zr-Hf-Co合金的放氢平台压升高,100 kPa平衡放氢压力对应的放氢温度显著降低,由Zr-Co合金的673 K降低到Zr0.7Hf0.3Co合金的618 K;热力学计算结果得到Zr-Hf-Co合金的放氢反应焓变ΔH随Hf替代量增加而降低,表明Zr-Hf-Co合金氢化物的稳定性降低,有利于合金在较低温度下放氢;合金的最大吸氢量随Hf替代量增加而略有降低,但吸氢动力学性能变化不明显.     

Pr元素对La-Nd-Mg-Ni系贮氢合金相结构和电化学性能的影响

为了研究Pr元素对La-Nd-Mg-Ni系贮氢合金相结构和电化学性能的影响,采用感应熔炼法制备了La0.20Nd0.60 Pr Mg0.20Ni3.20Co0.20Al0.20(=0,0.10,0.20,0.30,0.40)合金。XRD分析表明,合金的主相为CaCu5型的LaNi5相和Ce2Ni7型的La2Ni7相。随着的增大,两相的晶胞体积均增大,并且La2Ni7相的含量显著增加。P-C-T曲线表明,随着Pr含量的增加,合金氢化物的稳定性增强。电化学测试结果显示,随着Pr含量的增加,合金电极的高倍率放电性能、低温放电性能和循环稳定性均先提高后降低,其中100周循环容量保持率从76.7%(=0)增加到88.7%(=0.30),然后又降低到82.3%(=0.40)。     

MgH_2储氢体系加氢反应机理的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了稀土和过渡元素替代对MgH_2储氢体系的加氢反应影响机理。研究发现氢原子可以在Mg表面形成稳定的吸附。稀土和过渡元素Fe,V,Ti,Nb,La替代Mg降低了H的吸附能,表明合金元素可以提高H在Mg表面吸附的稳定性。表面吸附体系稳定性由高到低的次序为:Nb,Fe,V,Ti,La掺杂Mg表面。电子结构及电荷布局分析结果表明,稀土La与H间电子耦合较弱;而过渡金属原子明显与H有较强的共价相互作用。H能稳定的吸附在Mg的表面,为H进一步向Mg体内扩散提供了条件,从而为Mg氢化生成MgH_2提供了H源。此外,吸附H也可能会与掺杂元素生成氢化物(如TiH2),这些氢化物也是Mg氢化生成MgH_2的催化剂。合金原子与H间存在的强的共价作用是提高MgH_2的加氢性能的决定原因。     

Cr和Ti的元素替代对Mg2Ni基合金放氢性能的影响

应用扩散烧结工艺合成出Mg2Ni0.8Cr0.2和Mg1.8Ti0.2Ni0.8Cr0.2合金,Cr和Ti对Mg2Ni合金A侧和B侧的替代均导致放氢平衡压力升高。Mg2Ni基合金的储氢性能可以通过元素替代改变晶胞体积来加以改善。     

Cr和Ti的元素替代对Mg2Ni基合金放氢性能的影响

应用扩散烧结工艺合成出Mg2Ni0.8Cr0.2和Mg1.8Ti0.2Ni0.8Cr0.2合金，Cr和Ti对Mg2Ni合金A侧和B侧的替代均导致放氢平衡压力升高。Mg2Ni基合金的储氢性能可以通过元素替代改变晶胞体积来加以改善。     

La-Mg-Ni/Co储氢合金中的相结构

应用真空电弧熔炼方法制备La-Mg-Ni/Co5：19和2：7型储氢合金.应用X射线衍射系统研究这两类合金的相结构,并测定各相的原子占位.研究表明：5：19型的（La1-xMgx）5Co19合金是由Pr5Co19,LaCo5和LaSb3V3种类型结构组成;在2：7型的（La1-xMgx）2Ni7合金中,除了（La0.85Mg0.15）2Ni7合金只含LaNi5类型相结构外,其他合金均含有LaNi5类型相结构及LaNi3或La2Ni7类型相之一.应用尝试法确定合金中各相的晶胞参数和体积的变化规律,并利用Rietveld全谱拟合分析方法测定了（La0.95Mg0.05）2Ni7合金的相结构及相含量.研究表明：两种储氢合金相结构中主相与晶界相的点阵常数之间存在良好的共格性.Mg原子同时部分取代La和Ni原子,随着Mg含量的增加,晶胞内空隙变大.由于吸收的H原子将占据这些空位,所以空位空间的增加有助于容纳更多的H.这暗示Mg原子的占位导致的晶体畸变与储氢合金储氢能力相关,同时由于Mg原子与H原子之间强的亲和力,以及主相与晶界相之间的共格关系,可以使得H原子更容易进人合金中,并形成稳定的相结构.     

(La1-xNdx)2Mg(Ni0.8Co0.15Mn0.05)9(x=0～0.3)合金的储氢与电化学性能研究

采用高频悬浮感应熔炼方法制备(La1-xNdx)2Mg(Ni0.8Co0.15Mn0.05)9(x=0～0.3)系列合金,分析Nd部分取代La对合金的相结构、吸放氢性能和电化学性能的影响.结果表明,铸态合金的主相为具有六方CaCu5结构的LaNi5相,并存在具有立方MgCu2结构的LaNi2相以及LaMg3相.合金主相...     

ICP-MS法测定三丫苦中微量元素的研究

采用微波消解技术ICP—MS法测定了三丫苦根、茎、叶中的Li,B,Mg,V,Mn,Cu,As,Sr,Mo,Cs,Ba,Ph,Cr,Fe,Ni,Co,Sn,Sb,Bi,Cd20种元素的含量．结果表明：各元素的检出限为0．007～0．883mg·L^-1,相对标准偏差为0．19％～3．8％,回收率为81．1％～115．1％．三丫苦植物的根、茎、叶中含有较高的Mg,Mn,Fe,B,Cu,Sr,Ni,Ba微量元素,具有一定的药用价值．该方法操作简便、测量快速、结果准确,易于推广．     

乙酰胺-尿素-NaBr熔体中电沉积Mg-Ni合金的研究

在353K的乙酰胺-尿素-NaBr熔体中,Ni（II）一步不可逆还原为金属Ni,测得α为0.212和D0为1.49×10-8cm2？s-1;Mg（II）不能单独被还原为Mg,但是可以被Ni（II）诱导共沉积。由恒电位电解法得到非晶态的Mg-Ni合金膜,合金中Mg的含量随着阴极电位的负移和n（Mg（II））/n（Ni（II））摩尔比增大而增大.镁的最大质量分数可达28.73wt%。     

贵州钩藤不同产地钧、茎微量元素比较分析

为了解贵州不同产地钩藤不同部位主要微量元素的含量,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS),对采自贵州剑河、都匀钩藤样品进行钩、茎微量元素(Na、Mg、K、Ca、Mn、Fe、Co、Zn、Cu、Mo)含量测定分析。结果表明:剑河钩藤钩、茎中Na、Mg、K、Ca、Fe、Zn、Cu、Mo含量均高于都匀钩藤钩、茎中含量。Zn/Cu比大小顺序均为茎钩和茎钩,都匀钩藤钩、茎、钩和茎中Zn/Cu比均高于剑河钩藤对应部位的Zn/Cu比。不同产区钩藤间Mn和Mg,Mn和Ca、Fe和K、Zn和Mg、Zn和Ca、Cu和Na、Cu和Na、Mo和Fe(p0.05)显著正相关,K和Na、Ca和Mg、Cu和K、Cu和Fe(p0.01)极显著正相关。     

Effect of Cu on dehydrogenation and thermal stability of amorphous Mg-Ce-Ni-Cu alloys

The alloying element component is very crucial in improving the hydrogen storage performance of amorphous alloys.In this work,quaternary amorphous Mg_(70-x)Ce_(10)Ni_(20)Cu_x(x=3,7.5,10)alloys were prepared by meltspinning and the effect of Cu on hydrogenation and dehydrogenation were investigated in comparison with the Mg_(70-x)Ce_(10)Ni_(20)amorphous alloys.The initial hydrogenation kinetics of amorphous Mg_(70-x)Ce_(10)Ni_(20)Cu_x(x=0,3,7.5,10)was improved with the increase of Cu content according to the kinetics measured at a temperature below crystallization temperature.As hydrogen is absorbed,an amorphous-amorphous transition occurred,and relatively high Cu content would lead to phase separation in the hydrogenation process.Amorphous phase have much higher crystallization temperature after it absorbs hydrogen and the addition of Cu could increase the crystallization activation energy of amorphous hydrides.In addition,the increase of Cu content could reduce the dehydrogenation temperature of amorphous hydrides,which gives a significant indication for future improving research of the hydrogen desorption performance of Mg based amorphous hydrides.     

La对AlSi10Cu0.2Mg0.2Mn和ZnAl12Cu1(Mg)铸造合金力学性能的影响

利用Al-La中间合金制备了AlSi10Cu0.2Mg0.2Mn-x La和Zn Al12Cu1(Mg)-x La铸造合金,考察了不同的La含量对合金组织和抗拉强度、伸长率、冲击强度等性能的影响.研究结果表明:微量稀土La可以细化合金的晶粒,改变Si相晶粒大小和形状.与未添加La的合金相比,含有微量稀土La的AlSi10Cu0.2Mg0.2Mn-x La合金和Zn Al12Cu1(Mg)-x La合金具有更优良的力学性能.当AlSi10Cu0.2Mg0.2Mn铸造合金中La添加量为0.15%(质量分数)时,铸造合金的伸长率增加2.7倍.含有0.1%(质量分数)La的Zn Al12Cu1(M g)-x La合金抗拉强度和伸长率相比于未添加稀土La的合金,分别增强1.3倍和3.2倍.含有0.3%(质量分数)La时Zn Al12Cu1(Mg)-x La的硬度增强1.8倍,但冲击强度是含有0.15%(质量分数)La时最高.综合考虑Zn Al12Cu1(Mg)-x La铸造合金的机械性能,稀土La的最优添加量为0.1%~0.2%(质量分数).     

四元镧系吸氢合金的制备与性质研究

用共沉淀还原扩散法成功地制备了新的镧系吸氢合金ＬａＮｉ４Ｃｕ１－ｘＭｎｘ（ｘ＝０．２５，０．５，０．７５），对合金进行了ＸＲＤ、ＳＥＭ、吸氢测试和热力学研究，结果表明，这些合金易活化，吸氢容量较高，其氢化物的稳定性与合金的晶胞体积之间存在线性关系，这种关系对预测氢化物稳定性有一定的指导意义。     

Ni_（50-x）Mn_（10＋x）Ga_（30）Cu_（10）系列Heusler合金的结构、马氏体相变和磁性研究

通过实验和第一性原理研究了Ni50-xMn10＋xGa30Cu10（x=0-10）系列Heusler合金的结构、马氏体相变和磁性.实验研究发现,当用Mn原子在化学上替换Ni原子,合金的晶格参数随成分线性增大,相应体系的马氏体相变温度线性降低;理论分析认为,体系合金的单胞尺寸和电子浓度的共同作用使马氏体相变温度随成分变化线性降低直至消失;体系中Mn对Ni原子的替换使交互作用较强的Ni（A,C）-Mn（B）原子对逐渐形成,这增强了磁性原子间总的交换耦合作用,实验观测到体系合金的居里温度随成分逐渐上升.基于KKR-CPA-LDA的第一性原理计算结果表明,在体系合金中Mn原子磁矩始终与Ni原子磁矩保持铁磁排列,且Mn原子为体系分子磁矩的主要贡献者,因此体系合金的分子磁矩随Mn原子数量线性增加,这与实验结果相一致.