Mg-Ni-RE贮氢合金的研究进展

综述了近几年来国内镁基稀土贮氢材料的研究进展，介绍添加不同稀土和采用不同的工艺条件对Mg—Ni合金的贮氢量、吸放氢速度等贮氢性能的影响，总结了当前Mg—Ni—RE(RE＝La，Y，Ce，Pr，Nd)贮氢合金的研究现状和需要解决的主要问题，并提出了今后应用研究的方向．     

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)。     

廉价R-Fe-B系烧结永磁材料的制备

为了综合利用我国稀土资源,降低Nd—Fe—B永磁合金的成本,研究了廉价(Nd、Pr)—Fe—B和(Ce、Nd、Pr)—Fe—B永磁材料的化学成分,制造工艺与磁性能的关系及其变化规律。添加Al可以大幅度提高合金的矫顽力。(Nd、Pr)—Fe—B合金最佳磁性能:Br=1.25T,M_Hc=714.3kA/m,(BH)_(max)=297.5kJ/m~3。(Nd、Pr)_(1-y)Ce_y—Fe—B合金的磁性能随Ce含量增加而降低。研究测定了合金的居里温度609～590K,剩磁可逆温度系数-0.094～-0.119％/K。观察分析了合金的显微组织,并测定了合金的密度,硬度及电阻率。     

高分子网络凝胶法制备AB5型多元贮氢合金

以金属的盐类为原料，先利用高分子网络凝胶法制备出金属氧化物前驱体，再将氧化物前驱体与过量的CaH2混合，利用还原扩散反应在900～1000℃下制得多元贮氢合金La0.4Ce0.1Nd0.2Pr0.3Ni3.55Co0.75Mn0.4Al0.3，对生成的材料进行了XRD和SEM分析，结果表明合金的结构与LaNi5类似，为CaCu5类型，颗粒大小在2～3μm左右，分布均匀，呈球状。     

稀土元素R对储氢合金(LaRMg)(NiCoAlZn)_(3.5)相结构和电化学性能的影响

以(LaRMg)(NiCoAlZn)3.5(R=La、Ce、Pr、Nd、Gd、Y和Sc)合金为研究对象,研究稀土元素R部分替代La后对合金相结构和相组成及电化学性能的影响.XRD和EPMA方法分析结果表明,合金(LaRMg)(NiCoAlZn)3.5退火组织主要由Ce2Ni7型相(或Gd2Co7型)、PuNi3型相和CaCu5型相组成;Ce、Pr和Nd元素的替代对合金相组成没有明显影响,而Gd元素替代使合金中CaCu5型相明显减少,Ce2Ni7型(或Gd2Co7型)相显著增加,其相丰度达到79.03%;Y和Sc元素替代时合金中Gd2Co7型相基本消失.电化学测试和分析表明, 稀土元素R替代La后对合金电极活化性能影响不大,其中Nd、Gd、Y和Sc部分替代La在一定程度上提高合金的最大放电容量,而Gd元素替代时合金电极容量最高达到343.1 mAh/g;Gd和Nd元素部分替代La使合金电极的循环稳定性得到明显提高,S100分别达到95.3%和93.0%.此外,Sc部分替代La能有效改善合金电极的高倍率放电性能.     

高分子网络凝胶法制备AB_5型多元贮氢合金

以金属的盐类为原料,先利用高分子网络凝胶法制备出金属氧化物前驱体,再将氧化物前驱体与过量的CaH2混合,利用还原扩散反应在900～1000℃下制得多元贮氢合金La0 4Ce0 1Nd0 2Pr0 3Ni3 55Co0 75Mn0.4Al0.3.对生成的材料进行了XRD和SEM分析.结果表明合金的结构与LaNi5类似,为CaCu5类型.颗粒大小在2～3μm左右,分布均匀,呈球状.     

红外光谱法探究柠檬酸在轻稀土氯化物溶液中的存在形式

通过对轻稀土(La、Ce、Pr、Nd)的氯化物溶液、柠檬酸溶液、含柠檬酸的轻稀土氯化物溶液进行红外光谱测试分析,研究柠檬酸在轻稀土氯化物溶液中的存在形式.结果表明,轻稀土离子在水溶液中会与柠檬酸发生配合作用,柠檬酸在轻稀土氯化物溶液中以配合物H3AOH-RE的形式存在,而且随着轻稀土元素La、Ce、Pr、Nd原子序数的增加,柠檬酸与轻稀土离子的配位能力按La、Ce、Pr、Nd顺序逐渐增强.     

某些稀土元素对铸造生铁组织和性能的影响

铸造生铁含有许多微量元素,它们在标准中一般均未给予规定,其中某些微量元素妨碍镁球墨铸铁中球墨的形成。以铈铁或火石合金(mischmetal)形式加入少量某些稀土元素能有效地抵消这些杂质的有害影响。这些稀土元素的合金除铈外,尚含有相当数量的La(镧)、Nd(钕)、Pr(镨)。目前关于这些元素单独对金属组织和性能的影响的资料很少,且实际上未曾将稀土元素的影响程度同铸造生铁杂质的含量和特性联系起来。本文试图提供有用的数据来弥补这个漏失的环节。碳当量近似的四种铸造生铁在高频感应电炉内重熔,并加入0.03—0.3％的稀土元素(La、Ce、Pr、Nd和它同镁的合金)进行处理。研究铸态和热处理后的试样表明,这四种原始铸造生铁承受处理的程度各不相同。所有稀土元素对球墨的大小和形状,铸铁的白口倾向,抗拉强度和RG/RH比值的影响也极不相同。一般而言,发现稀土元素降低铸铁中的总碳量和硅量。加入0.05％稀土元素起到类似普通孕育剂的作用,使共晶团细化。对于铸铁的白口倾向按以下顺序递增:La、Nd、Pr、Ce。镧极大地改善铸铁的抗拉强度,而铈的效果最差。各种铸造生铁承受这种处理程度各不相同,并取决于其中含有的杂质的特性和数量。     

氧化锌薄膜的微观结构及其结晶性能研究

以普通玻璃作为衬底材料,采用射频磁控溅射方法制备了氧化锌(ZnO)透明导电薄膜,通过X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)测试,研究了衬底温度对薄膜微观结构及其结晶性能的影响.结果表明:所制备的ZnO薄膜均为(002)晶面择优取向生长的多晶薄膜,其微观结构和结晶性能与衬底温度密切相关.衬底温度对ZnO薄膜的织构系数TC(hkl)、平均晶粒尺寸、位错密度、晶格应变和晶格常数都具有不同程度的影响,当衬底温度为800 K时,ZnO薄膜样品的织构系数TC(002)最高(4.929)、平均晶粒尺寸最大(20.91 nm)、位错密度最小(2.289×10~(15)line·m~(-2))、晶格应变最低(2.781×10~(-3)),具有最高的(002)晶面择优取向生长性和最佳的微观结构性能.     

二茂钐醋酸化合物和二茂钐卤化物热稳定性的研究

绝大多数镧系金属有机化合物对空气和水都十分敏感,但它们的热稳定性却很好,甚至在较高温度下,可以升华。然而,也有一些这类化合物的热稳定性较差,可能发生歧化反应。Maginn等曾报道轻稀土金属(La、Ce、Pr、Nd )的二茂一氯化合物在室温下均无法制取。在合成时,仅生成极微量的三茂基化合物(La、Ce、Pr)或得到微量的且无法分离的三茂基     

板材剪切横裂原因

板材剪切横裂纹源于连铸坯相应部位的柱状晶晶间裂纹,而柱状晶晶间裂纹是由于矩形连铸坯宽面柱状晶区的收缩应力向两侧传递,在靠近窄面柱状晶区末梢形成拉应力,进而造成柱状晶晶间裂纹。对于包晶钢应尽量避开碳含量的裂纹敏感区或采用轻压下技术可减少裂纹的出现,还应注意轧制剪切温度以避免轧制后晶间裂纹的焊合面再撕开造成剪切横裂     

连铸坯凝固晶粒生长的元胞自动机模型

首次将元胞自动机(Cellular Automata, CA)方法和有限差分法结合起来,建立了连铸坯凝固时内部等轴晶和柱状晶的随机形核和晶粒生长模型。结合某钢厂实际生产情况,对实际工况下连铸坯凝固组织进行模拟,再现了连铸坯内部组织的演变规律,发现晶粒呈现等轴晶〖XC半字线.tif,JZ〗柱状晶〖XC半字线.tif,JZ〗等轴晶的转变,以及不同工艺制度下3个晶层的厚度情况,表面激冷层和中心等轴晶层厚度随拉速增加而减小,随下钢水过热度降低而增大,但柱状晶层厚度却随拉速和钢水过热度的增加而增加。仿真结果对晶粒的随机形核、晶粒的择优生长、竞争生长以及晶粒的随机取向都有比较好的体现。     

相场法模拟第二相颗粒对柱状晶定向生长的影响

[目的]第二相颗粒的存在能影响晶粒的长大,提高材料的力学性能,因而我们用计算机模拟了含第二相颗粒的镍基合金材料在再结晶后的定向退火过程中的柱状晶生长。[方法]在相场法的基础上引入一个温度控制晶界运动的二维平面退火模型,使用该模型对含第二相颗粒的样品进行定向退火处理,观察退火过程中组织形貌的变化,并从第二相颗粒的含量和位置两个方面来讨论退火过程中第二相颗粒对柱状晶组织生长的影响,通过对柱状晶长宽比的统计来反应这些变化。[结果]定向退火处理可产生柱状晶结构;弥散分布的第二相颗粒的存在不利于柱状晶生长,并且含量越高柱状晶越粗,长宽比越小。[结论]第二相颗粒位置可以改变柱状晶晶界的形成方向,间距可以影响长宽比的大小,颗粒间的横向间距和纵向间距都存在一个临界值使柱状晶的长宽比最大。     

综采放顶煤工作面俯、仰斜开采对煤壁片帮的影响机理研究

以包头矿务局河滩沟煤矿3号煤层放顶煤工作面为对象，应用力学分析方法，分析了俯、仰斜开采对煤壁片帮影响的力学机理，指出了由于工作面推进方向不同而引起顶板支承压力相对于煤壁自由面的位置不同，是造成煤壁片帮的主要原因之一，论述了确定工作面推进方向对防止煤壁片帮的重要性。     

悬浮法酚醛树脂缩聚反应动力学研究

研究了制备悬浮法酚醛树脂的各种因素对酚醛缩聚反应速率的影响。实验结果表明:以六亚甲基四胺为催化剂时,酚醛缩聚反应为二级反应,反应活化能为46.61kJ/mol。反应温度是影响反应速率的最主要因素,反应速率随催化剂用量增加而加快。当酚醛树脂的分子结构中含有N基团时,用凝胶化时间来判断反应程度是不正确的。     

有限变形条件下多晶体弹-塑性有限单元法

根据由考虑面心立方晶体滑移特性而建立的矩阵形式的晶体弹塑性本构方程,以及滑移的泛函式,推导出了大变形条件下的晶体弹－塑性有限单元法的计算公式,并绘制了程序框图。对双晶铝试样采用八结点六面体等参单元进行了有限元计算,结果证明该方法是可行的。     

煤矸石酸溶法制得聚合氯化铝铁钙的形态

利用扫描电镜、X射线能谱、红外光谱、X射线衍射等现代分析检测技术对聚合氯化铝铁钙(PAFCC)进行形态结构研究与表征.比较了未煅烧合成产品和经煅烧合成的PAFCC产品形貌、特征基团及微晶相结构.结果表明:煅烧有利于制备聚合氯化铝铁钙;未煅烧合成产品是具有短柱状晶体形貌,主要含有钠、铝、铁、钙、氯等元素的化合物;PAFCC形貌呈类空心管柱状结晶体,是一种含有钙、铝、铁多羟基的无机高分子絮凝剂;煅烧使煤矸石活性增强,对合成PAFCC起了重要作用;在高岭土废水水样混凝实验中,制得的PAFCC混凝性能优于未煅烧合成产品和工业聚合铝(PAC).     

定向凝固制备多晶硅柱状晶的研究

为了控制定向凝固过程中柱状晶的稳定生长,结合真空定向凝固技术,在一定的工艺参数下,利用真空定向凝固设备成功制备出具有单向凝固组织的多晶硅材料,通过对制备的多晶硅锭从纵截面和不同位置横截面的微观组织进行研究,分析得出了定向凝固过程中多晶硅垂直于底部的柱状晶和大晶粒形成的最佳工艺参数,通过X射线衍射检测,显示晶体择优取向为<111>面,文章还利用晶粒淘汰机制和柱状晶合并机制合理解释柱状晶体长大过程.     

蒽醌偶氮杯[4]芳烃作为荧光探针对钠离子的识别研究

合成了5,11,17,23-四(1-蒽醌偶氮基)-25,26,27,28-四羟基杯[4]芳烃,并用荧光方法研究了该衍生物在有机介质中对碱金属离子的识别性能.结果表明,钠离子对该衍生物有荧光猝灭功能,在2.0×10-6～4.0×10-5mol/L范围内的钠离子与F0/F和(F0-F)值呈线性关系,检测限可达3.5×10-7mol/L.并用分子模拟方法就衍生物的识别机理作了初步探讨.     

深孔装药微差爆破作用的探讨

本文结合柱状装药的爆破特性,分析探讨了单自面下垂直炮孔柱状装药微差爆破的破岩作用,并由此证明了深孔柱状装药采用孔内微差起爆将能够提高破岩深度,改善破岩质量。