2014年, 第21卷, 第6期　
刊出日期：2014-12-20

  

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  储氢材料的应用与发展

  张羊换 高金良，许胜 ，袁泽明 ，杨泰 ，赵栋梁

  . 2014, 21(6): 1-15.

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  车用镍氢电池性能优良、安全可靠、技术成熟稳定，是混合动力车(HEV)比较理想的辅助动力。随着混合动力车技术的不断发展，动力电池用储氢合金将迎来一个黄金发展期。此外，随着燃料电池技术的日益成熟与发展，以氢气为燃料的电动汽车也将迅速发展起来，这就要求必须有安全高效的贮氢系统与之相匹配。传统的液态及高压气态贮氢方式由于成本、质量、体积大小以及安全性等因素限制，无法应用于车载贮氢系统。相比之下，金属氢化物作为一种新型的能源材料，具有贮氢密度高、安全高效及环境友好等优点，将成为未来车载燃料电池的氢载体。文章主要对近期Ni/MH电池用储氢合金的种类和发展以及高容量镁基储氢材料方面的研究工作做一些综述分析，以期为未来的研究工作提供参考。
试验研究
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  喷雾造粒-H2还原制备WC-Co热喷涂粉末

  朱二涛 羊建高 谭兴龙 邓军旺 戴煜 郭圣达

  . 2014, 21(6): 16-23.

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  以水溶性醋酸钴代替金属钴粉与WC粉、纯水、微量炭黑和有机碳球磨混匀，经喷雾造粒，H2还原制备WC-Co热喷涂粉。结果表明：当进风温度260 ℃、出风温度140 ℃、转速10000 r/min所制备的粉末粒度在10～80 μm,平均粒度为35 μm。在1250 ℃下，H2还原WC-Co粉末接近共晶温度，产生大量液相，粉末合金化。中空球形颗粒，在重力作用下生成的液相开始流动，填充孔隙，使粉末颗粒密实、颗粒收缩、薄壁变厚，松装密度增大，粉末粒度在10～50 μm、平均粒度为25 μm，Co相均匀包覆球形WC颗粒。
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  TiCl4水解法制备TiO2纳米颗粒包覆Ag纳米线阵列结构

  王鸣，张敬霖，张建福，赵栋梁

  . 2014, 21(6): 24-28.

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  采用水热法制备了TiO2纳米颗粒包覆Ag纳米线阵列结构。通过选区电子衍射手段确定了TiO2包覆层的晶体结构为锐钛矿。研究了TiCl4溶液浓度和温度对TiO2/Ag包覆结构形貌的影响，结果显示01 mol/L的TiCl4溶液能够得到连续均匀的TiO2包覆层，当TiCl4溶液浓度高于01 mol/L时，水解产生的HCl在水热环境下会对Ag纳米线造成不同程度的腐蚀。80 ℃条件下能够得到较为均匀的TiO2包覆层和较高的结晶度；温度过低时，TiO2包覆层的结晶不明显，温度过高时，水解产生的HCl会对Ag纳米线产生腐蚀。
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  脉冲磁场高温合金凝固细晶技术的工业应用分析

  陈国军，张永杰，王恩刚，杨院生

  . 2014, 21(6): 29-33.

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  脉冲磁场能够有效细化金属凝固晶粒，正逐渐走向工业化应用阶段。针对高品质电工钢、铁素体不锈钢、高速钢以及镍基高温合金等四大类合金容易存在偏析、疏松等凝固问题，提出施加低频脉冲磁场于连铸工业生产过程。计算了低频脉冲磁场施加于连铸足辊段、二冷段和凝固末端，所需临界磁感应强度值分别为0.0845 T、0.122 T和0.182 T。随着低频脉冲磁场施加位置坯壳厚度增加，临界磁感应强度增加，同时调整占空比，可降低临界磁感应强度。
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  电沉积制备纳米晶铁-镍-铬合金箔工艺及机理研究

  邓姝皓，王妹 ，潘颖 ，付振昌，刘晗

  . 2014, 21(6): 34-40.

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  以复合羧酸为配位剂，在含三价铬离子的水溶液中，电沉积制备Fe-Ni-Cr合金箔，研究铬盐浓度、电流密度和供电方式等对箔成分和成箔性能的影响，采用SEM、TEM、XRD和EDS对合金箔进行表征，对合金箔的力学、电和耐蚀性能进行研究，并研究合金箔沉积机理。结果表明，采用复合羧酸体系脉冲电沉积可制备出Cr的质量分数为5%~8 %的高Cr光滑合金箔，其微观形貌为紧密堆砌的球状颗粒，晶粒尺寸10 nm以内，主相为Cr与α-Fe或γ-Fe形成的固溶体。合金箔中Cr含量提高，箔的电阻率、硬度和耐蚀性也随之升高。Fe-Ni-Cr合金共沉积为电化学控制，由于Cr3+加入，合金沉积阻力加大，速度降低。
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  搭接处压力对方圈测试结果的影响

  邢彦兴 ， 孙爱芝 陈文智 王建 张淑兰 付小同

  . 2014, 21(6): 41-43.

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  取向硅钢和非晶薄带两种样品在搭接处无压力和压力为1 N的情况下，软磁性能测量结果存在的差异不同。测量结果显示，硅钢搭接处有无压力对激磁功率和损耗测量结果影响不大；而非晶薄带搭接处有压力时的激磁功率和损耗测量结果明显高于无压力时的测量结果，当磁感强度为14 T时，激磁功率高出约15%，损耗值高出约58%。
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  超磁致伸缩材料的性能测试及应用

  陈白宁，陈洁，周卓

  . 2014, 21(6): 44-47.

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  测试了Terfenol-D磁致伸缩棒的磁致伸缩性能，并利用此性能在机械构件上推广应用。取Terfenol-D磁致伸缩棒放在测试仪上，对测试仪进行加压、通电、标定等进行初始化，然后给测试仪线圈传送变化的电流值，不同的电流会引起磁致伸缩棒周围按照一定规律变化，最后观察传送回的应变位移数据，通过这些数据进行计算、总结、图表分析。Terfenol-D磁致伸缩棒磁致伸缩系数在磁场强度增加初期增长率较小，当驱动磁场强度继续增加时，磁致伸缩系数增加得很快并且线性较好，当磁场强度再持续增加时，磁致伸缩系数增长开始变缓，并逐渐趋于饱和状态。Terfenol-D磁致伸缩棒的磁致伸缩性能优于其他材料，并可以对位移进行更加精确地控制。
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  含钨高温合金钨夹杂成因的研究

  于腾，刘宁，李凤艳，王志刚

  . 2014, 21(6): 48-51.

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  研究了含钨高温合金棒材中钨夹杂的形貌、来源及形成原因。研究结果表明，含钨高温合金棒材中钨夹杂的来源是用于合金电极棒焊接的钨电极。氩弧焊钨电极的消耗是钨夹杂形成的原因；结构不合理的等离子弧焊枪导致等离子焊机设备没有形成真正意义的等离子弧，加热能力下降，如果使用的焊接电流越大，熔化的可能性越大，合金出现钨夹杂的几率也越大。
综合述评
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  添加Dy烧结NdFeB磁体的研究进展

  胡盛青 ，陈洪，周朝辉

  . 2014, 21(6): 52-57.

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  介绍了添加Dy烧结NdFeB磁体的制备方法，包括单相合金粉末烧结法、双相合金粉末烧结法和晶界扩散法，并总结了Dy元素对烧结NdFeB磁体显微结构和磁性能的影响。添加Dy能细化磁体晶粒，并且在Nd2Fe14B晶粒周围形成富稀土层，从而显著提高磁体的矫顽力性能。