Ti0.17Zr0.08V0.34Nb0.01Cr0.1Ni0.3氢化物电极合金微观结构及电化学性能研究

采用XRD、FESEM-EDS、ICP及EIS等方法研究了Ti_0.17Zr_0.08V_0.34Nb_0.01Cr_0.1Ni_0.3氢化物电极合金微观结构和电化学性能。X射线衍射分析表明：该合金由体心立方结构(bcc)的V基固溶体主相和少量六方结构的C14型Laves相组成；FESEM及EDS分析表明：V基固溶体主相形成树枝晶，C14型Laves相呈网格状围绕着树枝晶的晶界，元素在两相中的分布呈现镜像关系。电化学性能测试结果表明：该合金的氢化物电极在303~343 K较宽的温度区间内，表现出较高的电化学容量，在303 K和343 K时，电化学容量分别为337.0 mAh·g^-1和327.9 mAh·g^-1。在303 K循环100周后，容量为282.7 mAh·g^-1。ICP分析结果表明，氢化物电极在充放电循环过程中，V及Zr元素向KOH电解质中的溶出较为严重。EIS研究表明，金属氢化物电极表面电化学反应的电荷转移电阻(R_T)随循环次数的增加而增加，相应的交换电流密度则随循环次数的增加而降低。氢化物电极循环过程中RT的增大以及V和Zr元素的溶解，可能是导致电极容量衰减的主要原因。     

钒,铬对快速凝固Al-Ti-Fe合金的组织结构与显微硬度的影响

利用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)研究了V, CrAl-Ti-Fe合金组织及显微硬度的影响. 结果表明 Al-Ti-Fe-(V,Cr)合金急冷态组织均为过饱和Al基固溶体; 300 ℃×10 h处理后, Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5Cr合金析出Al3Ti和Al13Cr2相; 400 ℃×10 h处理后, Al-Ti-Fe-(V,Cr)合金均析出Al13Fe4相.随退火温度的升高, 快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5V合金的显微硬度略有下降, 快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5Cr合金的显微硬度略有上升,表明V, Cr元素的加入有利于快凝Al-2.5Ti-2.5Fe合金显微硬度的增加.     

钛合金双极板表面纳米晶Zr涂层在质子交换膜燃料电池环境中的性能

为改善金属双极板在质子交换膜燃料电池(PEMFC)环境中的耐腐蚀性能及降低其界面接触电阻, 采用双阴极等离子溅射沉积技术, 在Ti-6A1-4V合金表面制备了纳米晶Zr 涂层. 利用扫描电子显微镜(SEM), X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)等微观分析手段对该涂层的组织结构进行了表征. 结果表明: 所制备的涂层具有沉积层和扩散层的双层结构, 其微观组织连续、致密. 在分别通入氢气/空气、70 ℃ 的0.5 mol·L^-1H₂SO₄+2 mg·L^-1 HF的溶液中, 对比研究了纳米晶Zr 涂层与Ti-6A1-4V合金在模拟电池的阳极/阴极工作环境中的电化学腐蚀性能. 动电位极化测试结果表明: 在模拟电池的阳极/阴极工作环境中, 纳米晶Zr 涂层的腐蚀电位均明显高于Ti-6A1-4V合金; 在阴极工作电极电位为+0.6 V下, 纳米晶Zr 涂层与Ti-6A1-4V合金均位于钝化区内, Zr 涂层的钝化电流密度较Ti-6A1-4V合金降低约4 个数量级; 而在阳极工作电极电位为-0.1 V下, 纳米晶Zr 涂层呈现出阴极保护特征. 电化学阻抗谱测试结果表明, 在0.5 mol·L^-1 H₂SO₄+2 mg·L^-1 HF的溶液中, 纳米晶Zr 涂层的容抗弧半径和相位角的最大值及其频率宽度均明显大于Ti-6A1-4V合金. 此外, 纳米晶Zr 涂层同时改善了Ti-6A1-4V合金的导电性与憎水性能.     

熔盐电解法制备镨钕钆合金的研究

本工艺采用熔融氟化锂-氟化镨钕-氟化钆熔盐三元体系为电解质,通过电解氧化钆与氧化镨钕混合物的方法,制备了成分稳定的镨钕钆合金,同时就电解质组元、温度、阴极电流密度、加料速度对电解过程的影响进行了试验研究。结果表明:在试验条件下可以生产钆含量(10~15)%±0.5%(质量分数)的镨钕钆合金,金属直收率大于98%,电流效率大于78%;产品含碳小于0.05%,含铁小于0.3%,含Ca,W均小于0.01%,同时具有成本低、工艺稳定、产品质量好等优点。     

α+β钛合金热拉拔过程中的微观演变与力学性能

轧制的Ti-6Al-4V棒材通过多道次拉拔工艺加工成Ti-6Al-4V线材，应用EBSD系统、扫描电子显微镜、能谱仪对其组织和结构分析，用拉伸试验机与显微硬度计进行力学性能分析，系统地研究了Ti-6Al-4V合金多道次拉拔过程中的微观组织演变特征与织构演变特征。结果表明，随着变形量的增大，拉长组织演变为细小均匀等轴组织，晶界完全破碎。材料韧性明显提高、塑性下降，表现于热拉后合金伸长率下降、断面收缩率升高。α相发展出<01 10>平行于拉拔方向的纤维织构，织构强度随着应变的增加而增加。     

V2.1TiNi0.4Zrx(x=0～0.06)储氢电极合金的相结构及电化学性能*

系统研究了V2.1TiNi0.4Zrx(x=0耀0.06)储氢电极合金的相结构及电化学性能. 相结构分析表明, 所有合金均由体心立方(bcc)结构的V 基固溶体主相和第二相组成, 且第二相沿主相晶界形成三维网状分布;其中, 当Zr 含量x 臆0.02时合金的第二相为TiNi基相, 而当Zr含量x达0.04时, 其第二相变为C14型Laves相, 且主相和第二相的晶胞体积均随着x 的增加而增大.电化学性能测试表明, 添加Zr 元素可以改善合金的活化性能和提高最大放电容量; 同时, 随着Zr 含量x 的增大, 合金的高倍率放电性能得到明显提高, 但充放电循环稳定性逐渐降低. 在所研究的合金样品中, V2.1TiNi0.4Zr0.04合金具有相对较好的综合性能.     

合金产品中镍的化学物相分析

选择性溶解金属镍及合金相中镍的方法较多,如氯化铜钾-酒石酸法、乙酰丙酮-氯化铜法、盐酸羟胺法等。这些方法因引入大量铜盐,给镍的测定造成困难,或因部分二硫化三镍溶解,而使结果计算不便。本文研究了在硫酸羟胺溶液中合金相和二硫化三镍的溶解特性。结果表明,在该溶剂中合金相定量溶解,二硫化三镍部分溶解,但对含有合金相的二硫化三镍则几乎不被溶解。当溶解含铜量在4毫克以上的合金时,能抑制100毫克二硫化三镍的溶解,其浸出率小于1.5%。据此,拟定了含铜合金和金属铜物料中合金、二硫化三镍、氧化物的镍物相分析方法。     

氢化物发生原子荧光光谱法测定镍基高温合金中痕量硒和碲

研究了用氢化物发生原子荧光光谱法测定镍基高温合金中痕量硒和碲。试验了氢化物发生的最佳条件、酸度和还原剂加入量以及在断续流动条件下镍、钴的干扰 ,并采用柠檬酸对其干扰进行抑制。提出了一个直接快速和准确测定镍基高温合金中硒和碲的分析方法 ,硒和碲的测量下限可达 5× 1 0 -5%。     

稀土对Ti-Zr-V-Cr-Ni合金微观结构和电化学性能的影响

研究了稀土对Ti0.17Zr0.08V0.35Cr0.1Ni0.3合金的微观结构和电化学性能的影响。结果表明,Ti0.17Zr0.08V0.35Cr0.1Ni0.3和Ti0.17Zr0.08V0.35Cr0.1Ni0.3RE0.05(RE分别代表La,Ce,Pr,Nd和混合稀土)合金均由主相为体心立方结构的钒基固溶体相和少量六方结构的C14 Laves相组成;在合金中加入稀土元素,同时增大合金中两相的晶胞体积。镧和其他金属元素结合形成新相分布于合金中。添加稀土元素可以改善合金电极的活化性能。镧的添加降低了合金电极在60 mA.g-1下的最大放电容量,但对其理论放电容量几乎没有影响;合金的放电容量对温度的变化比较敏感,过高的温度使其容量发生衰减,含稀土元素的合金电极在323 K温度下放电容量达到最大值。稀土对合金电极的荷电保持率产生不利影响,镧、钕和混合稀土的添加能够改善合金电极的倍率放电性能。     

铜镍和铜钴合金电极在碱性介质中的光电化学

用动电位伏安法对含镍量10％、30％和50％的铜镍合金以及含钴量5.1％、9.7％、15 ％、25％和40％的铜钴合金电极在硼砂-硼酸缓冲溶液（pH 8.5）中的光电化学行为进行了 研究.铜镍合金和铜钴合金均显示p-型光响应,铜镍合金的光响应来自Cu2O,铜钴合金的光 响应来自Cu2O和氧化钴.含镍量10％和30％的铜镍合金电极以及含钴量5.1％铜钴合金电极的 最大光电流iph,max均大于纯铜电极,含钴量15％、25％和40％的铜钴合金电极以及含镍量 50％的铜镍合金电极由于电极表面相当一部分面积分别被氧化钴和氧化镍所占有,iph,max 小于纯铜电极.铜镍合金电极的φv值（电位负向扫描过程中电极表面完全还原为Cu时的电位 ）负于纯铜电极,而铜钴合金电极的φv值与纯铜电极大致相等, NiO的存在致使铜镍合金 表面Cu2O膜具有更大的稳定性.从光电化学角度通过φv和iph,max反映铜合金的耐腐蚀性能 与交流阻抗法测得的结果相符.     

分散固相萃取-气相色谱-质谱法测定含油脂食品中17种邻苯二甲酸酯

建立了含油脂食品中17种邻苯二甲酸酯的分散固相萃取-气相色谱-质谱法检测方法。奶茶样品经乙腈-甲基叔丁基醚(9∶1,V/V)提取后,提取液用MAS-PAEC分散固相萃取管进行净化。调味包样品经乙腈(正己烷饱和)-甲基叔丁基醚(19∶1,V/V)提取2次后,提取液用CNW分散固相萃取管进行净化。采用基质匹配标准外标法进行定量分析。结果表明,奶茶中17种邻苯二甲酸酯的加标回收率为82.2%～125.4%;相对标准偏差小于16.5%;方法检出限为100～200μg/L。调味包中17种邻苯二甲酸酯的加标回收率为70.9%～115.5%;相对标准偏差小于9.8%;方法检出限为400～800μg/L。本方法快速、精确、简易、廉价、稳定,可应用于含油脂食品中17种邻苯二甲酸酯的实际检测分析。     

Cr对V2.1TiNi0.3贮氢合金结构和电化学性能的影响

研究了Cr添加量对V_(2.1)Ti Ni_(0.3)Crx(x=0,0.2,0.4,0.6)贮氢合金的结构和电化学性能的影响。结果表明,所有合金均由V基固溶体主相和Ti Ni基第二相组成,且第二相呈网状分布在晶界上,部分呈颗粒状分布于合金主相之中。随着Cr含量增大,合金主相的晶胞体积与合金电极的最大放电容量逐渐减小,而循环稳定性逐渐增加,同时合金电极的动力学性能得到改善。在合金中添加Cr使合金电极的活化性能变差,但添加量的进一步增多对其活化性能影响不大。综合考虑,V_(2.1)Ti Ni_(0.3)Cr_(0.4)合金的电化学性能最好,最大放电容量可达442.20 m Ah·g~(-1),20次充放电循环后容量保持率达81.91%。     

AgNi合金作为直接硼氢化物燃料电池的阳极催化剂

采用机械球磨法制备银镍合金, 并将其用作直接硼氢化物燃料电池(DBFC)的阳极催化剂. XRD 和SEM实验表明, 这种催化剂为纳米粒子集聚的微米颗粒, 具有二元合金的典型结构特征. 电化学实验表明, AgNi合金不仅能够催化硼氢化物的直接电化学氧化, 而且可以抑制硼氢化物的化学水解. 当采用AgNi/C作为DBFC电池的阳极催化剂时,硼氢化钾的放电容量在3500 mAh·g-1以上, 对硼氢化物燃料的利用率可达90%以上.     

钪元素对AB2型合金Zr1-xScxMn0.6V0.2Ni1.2Co0.1（x=0～1）储氢和电化学性能的影响

用真空电弧熔炼方法制备了Zr1-xScxMn0.6V0.2Ni1.2Co0.1(x=0～1)AB2型储氢合金,研究了Sc元素替代Zr对合金的微观组织结构、气态储氢及电化学性能的影响。研究结果表明,Zr1-xScxMn0.6V0.2Ni1.2Co0.1合金主要是由FCC型C15相、CsCl型结构的(ScZr)Ni相和少量的Ni10Zr7相组成,随Sc含量的增加,C15相丰度逐渐减小,(ScZr)Ni相丰度逐渐增加,当x=0.2时Ni10Zr7相基本消失;Sc元素对合金的首次气态吸氢动力学行为影响较大,随Sc含量的增加,合金吸氢动力学性能逐渐变缓,但吸氢容量逐渐提高,直至达x=1.0时的最大吸氢量1.87%;Sc元素对合金吸氢PCT曲线平衡氢压的影响规律不明显,随Sc含量增加,合金氢化物的形成焓ΔH从-26.66 kJ.mol-1逐渐减小到-8.14 kJ.mol-1。Sc元素的加入可明显改善合金电极的活化性能,提高放电容量,随Sc含量的增加,合金电极最大放电容量从x=0时的350.3 mAh.g-1增加到x=1时的429.8 mAh.g-1,呈先减小后增大的趋势,但电极容量的保持率S100随Sc含量增加而快速下降。     

添加稀土元素对Ti0.26Zr0.07V0.24Mn0.1Ni0.33储氢合金微观结构和电化学性能的影响

研究了添加5种稀土元素对Ti0．26Zr0．07V0．24Mn0．1Ni0．33合金的微观结构和电化学性能的影响。结果表明,Ti0．26Zr0．07V0．24Mn0．1Ni0．33和Ti0．26Zr0．07V0．24Mn0．1Ni0．33RE0.01（RE=La,Ce,Pr,Nd,Gd）合金均由体心立方结构的BCC主相和少量六方结构的C14型Laves相组成;在合金中加入稀土元素,会使合金中两相的晶胞体积同时增大。添加5种稀土元素都可以改善合金电极的活化性能,而对合金电极其他性能的影响则各有不同,其中添加铈和镨可以提高合金电极的最大放电容量,而添加钕和钆能改善合金电极的循环稳定性。工作温度对合金电极的放电容量影响较大,过高的温度使其循环容量衰减加剧;而含稀土元素的合金电极在333K温度下放电容量达到最大值。稀土对合金电极的荷电保持率产生一定影响;镧、铈、镨的添加能够改善合金电极的倍率放电性能。     

钕对Ti—11Al合金氧化性能的影响

本文研究了纯Ti、Ti-11Al、Ti-11Al-Nd合金在800～1000℃空气中氧化动力学,它们基本上服从抛物线规律,钕明显地减小了Ti-11Al合金的氧化速度。计算Ti-11Al和Ti-11Al-Nd合金氧化过程激活能分别为103和91kcal/mole。铂金丝标记实验说明,纯Ti氧化时,氧向基体内扩散。Ti-11Al和Ti-11Al-Nd合金氧化时,同时存在Ti、Al、Nd原子向外扩散。钕促进了铝的选择氧化。它们的氧化膜分别由TiO_2、α-Al_2O_3和TiO_2、α-Al_2O_3、少量Nd_2O_3相组成。添加钕、铝元素减小了氧在钛中的渗透深度。     

乙二胺β-环糊精键合SBA-15电色谱拆分β-受体阻滞剂的研究

将乙二胺衍生化β-环糊精与有序介孔材料SBA-15相结合,得到新型的含稳定脲键的手性固定相(EACDP),匀浆法填充制备毛细管电色谱柱。采用红外光谱、元素分析、质谱、热重分析、电子扫描显微镜表征固定相的结构和形貌。首先测定其孔隙率和电渗流(EOF),发现新的β-环糊精类键合SBA-15柱有良好的通透性,并能产生足够稳定的电渗流。以电渗流为驱动力,在极性有机模式下,发展了拆分β-受体阻滞剂手性药物对映体的电色谱方法。考察了运行电压、温度、有机调节剂以及三乙胺和冰乙酸的含量对手性选择性和分离度的影响,实现了盐酸普萘洛尔、美托洛尔等10种β-受体阻滞剂对映体的拆分。以盐酸普萘洛尔为例,优化的流动相组成为乙腈/甲醇/三乙胺/冰乙酸(85/15/2/2,V/V/V/V),电动进样2 kV×5 s,温度15℃,运行电压15 kV,检测波长214nm,分离度和柱效分别达到1.96和38941块/m,单次分离只需20 min,日内和日间保留时间的RSD分别小于1.2%和2.4%。将方法用于盐酸普萘洛尔片剂的测定,在9.8~250.0μg/mL范围内线性关系良好,对映体加标回收率范围为98.2%~103.2%。     

铈添加对Ti16.5Cr20(V45Fe8.5)0.98Si2合金结构及储氢性能的影响

通过XRD,SEM,恒温等容储氢性能测试等方法,研究了Ce添加对Ti26.5Cr20(V45Fe8.5)0.98Si2Cex(x=0～2.0%(原子分数))合金结构及储氢性能的影响.结果表明,Ti16.5Cr20如(V45Fe8.5)0.98 Si2Cex(x=0～2.0%)合金为BCC和C14 Laves相双相合金,随合金中Ce添加量的增加,合金的晶格常数增大,而合金中C14 Laves相的含量减少.平衡压从0.233 MPa降低到0.167 MPa,合金的吸氢动力学性能得到改善,最大吸氢量也由3.08%增加至3.19%(质量分数),PCT曲线的平台斜率减小.合金的储氢性能的改善与Ce的加入抑制了部分C14 Laves相的析出,减少了合金中C14 Laves相的含量密切相关.     

稀土元素取代对Ti_(0.26)Zr_(0.07)V_(0.24)Mn_(0.1)Ni_(0.33)贮氢合金结构和电化学性能的影响

研究了5种稀土元素部分取代V对Ti0.26Zr0.07V0..24Mn0.1Ni0.33合金的微观结构和电化学性能的影响。结果表明,Ti0.26Zr0.07V0.24Mn0.1Ni0.33和Ti0.26Zr0.07V0.24-xMn0.1Ni0.33REx(x=0.005;RE=La,Ce,Nd,Ho,Y)均由体心立方结构的钒基固溶体相和六方结构的C14 Laves相组成。在合金中加入稀土元素,会使合金中两相的晶胞体积同时增大。稀土元素部分取代V均改善了合金电极的活化性能。La和Nd元素取代后,合金电极的最大放电容量明显增加,而Ce的取代提高了合金电极的循环稳定性。Ce,Nd,Ho,Y均改善了合金电极的倍率放电性能。合金电极在高温状态下表现出了良好的放电性能,其中Nd在333 K时放电容量可达550.4 mAh·g-1。稀土元素对荷电保持率的影响各异。     

喷焊合金粉末中稀土总量的测定

以RE-CPⅢ-CTMAB三元络合物直接比色法测定喷焊合金粉末中稀土总量时,发现用CTMAB的水溶液,在气温较低时,特别是北方的冬季,往往有大量白色结晶析出,不利于分析测定。本法将CTMAB的水溶液改为20%(V/V)乙醇溶液就不再有结晶析出。对于测定含20%铬、10%镍、3%钼、4%硅和2%硼的合金粉末中的稀土总量,勿需冒高氯酸白烟和用铜试剂分离。方法快速、准确。