学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

Mg2Ni合金铈转化工艺及性能的研究

作　者: 曹宏磊
导　师: 任慧平
学　校: 内蒙古科技大学
专　业: 材料学
关键词: Mg2Ni 合金 贮氢材料 Ce（NO3）3
分类号: TG139.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 8次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


Mg2Ni贮氢合金由于其贮氢容量高、成本低廉、资源丰富等特点，现己成为最具开发前途的贮氢材料之一。但其抗腐蚀性能及循环稳定性差等缺点阻碍了该合金的实用化。本文通过正交实验对铸态Mg2Ni合金铈转化处理工艺进行了研究，结合SEM，EDS分析了膜层的表面形貌，并利用Tafel极化曲线，电化学阻抗谱（EIS）等分析手段对膜层性能进行了测试，获得了室温下（25±5℃）Mg2Ni合金最佳的成膜条件： Ce（NO3）3浓度为0.05mol·L-1，pH值为4，镀膜时间为10min，成膜促进剂的添加量为2ml·L-1。并在此基础上，分别研究了Ce（NO3）3浓度，pH值，成膜促进剂H2O2的添加各单因素对铸态Mg2Ni合金铈膜实验的影响，此外，还初步研究了球磨工艺及La元素的替代对Mg2Ni合金耐腐蚀性能的影响，并在铸态Mg2Ni合金最佳的成膜条件的基础下对上述两种合金进行了铈转化处理。研究表明：采用以Ce（NO3）3为主要成分的酸性处理液，可在铸态Mg2Ni合金，球磨态Mg2Ni合金及铸态La0.1Mg1.9Ni合金表面制备出一层以Ce和O元素为主体的淡黄色的稀土转化膜。三次合金经成膜溶液处理后，均可提高基体合金的自腐蚀电位，提高合金与溶液的表面电荷转移阻抗值，从而提高合金的耐腐蚀性能，改善合金的循环稳定性。与此同时，铈盐浓度的增加，HNO3的添加（即pH的改变），成膜促进剂H2O2的添加均可改善合金的耐腐蚀性能及循环稳定性，但是过厚的膜层包裹在基体合金表面，必将影响合金的导电性能；HNO3及成膜促进剂的H2O2的添加可以促进膜层的形成，使得合金表面的膜层致密均匀出现较少的裂纹。铸态Mg2Ni合金经球磨处理后，会发生明显的团聚现象，且随着颗粒粒径变小，合金比表面积增大，合金耐腐蚀性能及循环稳定性将会下降，合金的放电容量却得到了很大的提高。而La元素的替代本身就可使合金的耐腐蚀性能及循环稳定性得到提高，经过成膜溶液处理后，合金的耐腐蚀性能及合金的循环稳定性得到了进一步得到改善。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
引言  8-9
第一章 文献综述  9-25
  1.1 Ni/MH 电池的工作原理  9-11
  1.2 贮氢合金  11-16
    1.2.1 贮氢合金的理论基础  11-13
    1.2.2 贮氢合金的分类  13
    1.2.3 贮氢合金发展和研究现状  13-16
  1.3 贮氢合金表面处理的研究现状  16-23
    1.3.1 合金表面的酸处理  17-18
    1.3.2 合金表面的碱处理  18-19
    1.3.3 合金表面的氟化处理  19
    1.3.4 合金表面的微包覆处理  19-22
    1.3.5 添加金属或金属氧化物  22-23
  1.4 镁合金表面化学镀铈原理  23
  1.5 本次实验的研究主要内容  23-25
第二章 实验部分  25-33
  2.1 实验所需原料及设备  25-26
    2.1.1 实验所需原料及药品  25
    2.1.2 实验所用设备及相关材料  25-26
  2.2 实验所需电极的制备  26-28
    2.2.1 电化学测试正极的制备  26-27
    2.2.2 电化学测试负极的制备  27-28
  2.3 合金粉末性能测试  28-33
    2.3.1 合金粉末形貌测试  28
    2.3.2 合金粉末电化学性能测试  28-29
      2.3.2.1 测试装置  28-29
      2.3.2.2 合金活化  29
      2.3.2.3 循环寿命  29
    2.3.3 合金粉末动力学性能测试  29-33
第三章 铸态Mg_2Ni 铈转化工艺及性能的影响  33-54
  3.1 Mg_2Ni 合金镀铈工艺及性能研究  33-39
    3.1.1 Mg_2Ni 合金铈膜的正交实验  33-34
    3.1.2 表面形貌  34-35
    3.1.3 Tafel 曲线  35-36
    3.1.4 交流阻抗图谱  36-38
    3.1.5 循环稳定性  38-39
  3.2 单因素对 Mg_2Ni 合金铈膜实验的影响  39-54
    3.2.1 铈盐浓度对实验的影响  39-44
    3.2.2 HNO_3的添加对实验的影响  44-49
    3.2.3 成膜促进剂对实验的影响  49-54
第四章 球磨态 Mg_2Ni 合金铈转化工艺及性能的影响  54-63
  4.1 铸态 Mg_2Ni 合金与球磨态 Mg_2Ni 合金性能研究  54-57
    4.1.1 表面形貌  54-55
    4.1.2 Tafel 曲线  55
    4.1.3 交流阻抗图谱  55-57
    4.1.4 循环稳定性  57
  4.2 球磨态 Mg_2Ni 合金铈转化工艺及性能的研究  57-63
    4.2.1 表面形貌  57-59
    4.2.2 Tafel 曲线  59-60
    4.2.3 交流阻抗图谱  60-62
    4.2.4 循环稳定性  62-63
第五章 铸态La0.1Mg1.9Ni 合金铈转化工艺及性能的影响  63-72
  5.1 La 元素替代对 Mg_2Ni 合金耐腐蚀性能的影响  63-66
    5.1.1 表面形貌  63-64
    5.1.2 Tafel 曲线  64
    5.1.3 交流阻抗图谱  64-66
    5.1.4 循环稳定性  66
  5.2 铸态 La0.1Mg1.9Ni 铈转化成膜合金性能的研究  66-72
    5.2.1 表面形貌  66-68
    5.2.2 Tafel 曲线  68
    5.2.3 交流阻抗图谱  68-70
    5.2.4 循环稳定性  70-72
结论  72-73
参考文献  73-79
在学研究成果  79-80
致谢  80

相似论文

  1. AZ91D镁合金微弧氧化陶瓷膜制备及其电偶腐蚀性能,TG174.453
  2. Mg-Zn-Y-Zr镁合金的组织结构和力学性能,TG146.22
  3. 基于Thermo-Calc三元共晶合金凝固路径的耦合计算,TG111.4
  4. 非晶合金的结构和玻璃形成能力研究,TG139.8
  5. 筒形件可控径向加压充液拉深数值模拟与实验研究,TG386
  6. 硬质合金与钢连接工艺及机理研究,TG454
  7. 电流及电场对结晶器铜板上电镀镍及其合金镀层性能的影响,TQ153.2
  8. Reline室温离子液体中锌钴和锌镍合金的电沉积研究,TQ153.1
  9. 掺杂聚苯胺/环氧树脂防腐涂料制备与防腐性能研究,TQ637
  10. 燃料电池铂、钯基催化剂的形貌控制与阳极电催化性能,TM911.4
  11. 预阳极化超薄碳糊膜电极的构建及应用研究,O657.1
  12. 前牙全冠修复的临床效果分析,R783.4
  13. PtRh/Pt5/C催化剂的制备、表征及乙醇电催化氧化的研究,TM911.4
  14. 具有形状记忆合金（SMA）纤维驱动的复合材料箱型薄壁梁的非线性变形,TB33
  15. 铝合金铬酸盐化学转化膜的研究,TG174.4
  16. 高铝锌基合金轮胎气门嘴嘴体的研制,U463.341
  17. 铝合金的表面处理提高与聚苯硫醚结合强度及其抗腐蚀性的研究,TG174.4
  18. 化学镀稀土La-Co-P磁性合金及性能研究,TQ153.2
  19. 修复磨牙大面积牙冠缺损的成型模研制和临床应用,R783
  20. 镁合金板状坯材挤压参数的研究,TG379
  21. 磁性高分子薄膜的制备及其性质研究,TB383.2

中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 合金学与各种性质合金 > 其他特种性质合金 > 储氢合金
© 2012 www.xueweilunwen.com