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Effect of Nd content on electrochemical performances of nanocrystalline and amorphous (Mg_(24)Ni_(10)Cu_2)_(100-x)Nd_x(x=0-20) alloys prepared by melt spinning

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2013年第12期23卷 3668-3676页

作者：张羊换杨泰卜文刚蔡颖张国芳赵栋梁内蒙古科技大学内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室包头014010 钢铁研究总院功能材料研究所北京100081

The nanocrystalline and amorphous Mg2Ni-type alloys with a chemical composition of （Mg24Ni10Cu2）100-xNdx （x=0, 5, 10, 15, 20） were fabricated by melt spinning technology. The effects of spinning rate on the structure and electrochemical hydrogen storage performance of the alloys were investigated. The as-spun Nd-free alloy displays an entire nanocrystalline structure, whereas the as-spun Nd-added alloys hold a nanocrystalline and amorphous structure, suggesting that the addition of Nd facilitates the glass forming of the Mg2Ni-type alloys. Increasing the spinning rate from 0 to 40 m/s gives rise to the discharge capacity growing from 42.5 to 100.6 mA·h/g for the x=0 alloy and from 86.4 to 452.8 mA·h/g for the x=10 alloy. And the cycle stability （S20） rises from 40.2%to 41.1%for the x=0 alloy and from 53.2%to 89.7%for the x=10 alloy, respectively.

关键词： hydrogen storage alloy Mg2Ni-type alloy Nd melt spinning structure

溶质钒原子与铁的[100](001)位错的相互作用

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钢铁研究学报 2005年第5期17卷 48-52页

作者：舒小林王崇愚赵栋梁钢铁研究总院功能材料研究所北京100081

采用改进分析型EAM模型(MAEAM)研究了溶质钒与铁的[100](001)位错的相互作用。对铁的[100](001)位错及掺杂结构用分子动力学方法进行了弛豫。计算了钒在这些掺杂格点上的能量,以及溶质钒与铁的[100](001)位错缺陷系统的能量,发现在位错... 详细信息

采用改进分析型EAM模型(MAEAM)研究了溶质钒与铁的[100](001)位错的相互作用。对铁的[100](001)位错及掺杂结构用分子动力学方法进行了弛豫。计算了钒在这些掺杂格点上的能量,以及溶质钒与铁的[100](001)位错缺陷系统的能量,发现在位错芯区域钒的格点能高,随着钒与位错芯之间距离的增加,其格点能降低;溶质钒替代拉伸区位错芯位置的铁原子时,钒与位错的相互作用能最强,缺陷系统的能量最低、结构最稳定。

关键词：位错溶质 EAM模型钒铁

快淬纳米晶Mg_2Ni_(1-x)Cu_x(x=0～0.4)合金的贮氢动力学

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功能材料 2011年第2期42卷 376-380页

作者：张羊换任慧平祁焱郭世海李霞赵栋梁钢铁研究总院功能材料研究所北京100081 内蒙古科技大学省部共建国家重点实验室培育基地内蒙古包头014010

用快淬工艺制备了纳米晶Mg2Ni型Mg2Ni1-xCux(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4)合金,研究了快淬工艺对合金结构及贮氢动力学的影响。用XRD、SEM、HRTEM分析了铸态及快淬态合金的微观结构;用自动控制的Sieverts设备测试了合金的吸氢动力学性能,... 详细信息

用快淬工艺制备了纳米晶Mg2Ni型Mg2Ni1-xCux(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4)合金,研究了快淬工艺对合金结构及贮氢动力学的影响。用XRD、SEM、HRTEM分析了铸态及快淬态合金的微观结构;用自动控制的Sieverts设备测试了合金的吸氢动力学性能,用程控电池测试仪测试了合金的高倍率放电性能(HRD),用电化学工作站测试了合金的交流阻抗谱(EIS)以及电位阶跃后的阳极电流-时间相应曲线,并计算了氢在合金中的扩散系数(D)。结果发现,快淬态合金具有纳米晶结构,Cu替代Ni不改变合金的Mg2Ni型主相。快淬显著改善了合金的贮氢动力学,合金的吸放氢动力学及高倍率放电能力(HRD)均随淬速的增加而增加。

关键词： Mg2Ni型合金快淬微观结构贮氢动力学

铝和硅元素掺杂对LaNi_5电子结构影响的研究

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中国稀土学报 2006年第5期24卷 556-562页

作者：林玉芳赵栋梁王新林钢铁研究总院功能材料所北京100081

采用第一原理离散变分法(DVM)研究了常用元素Al和Si掺杂对稀土系贮氢合金LaNi5电子结构的影响,在计算结果的基础上进一步探讨了微观结构对合金宏观性能的影响。分析结果表明:进入八面体间隙的H原子主要与LaNi5合金中非氢化物形成元素M... 详细信息

采用第一原理离散变分法(DVM)研究了常用元素Al和Si掺杂对稀土系贮氢合金LaNi5电子结构的影响,在计算结果的基础上进一步探讨了微观结构对合金宏观性能的影响。分析结果表明:进入八面体间隙的H原子主要与LaNi5合金中非氢化物形成元素M和Ni发生较强的相互作用,而H原子与合金中的氢化物形成元素La的相互作用很弱。同时Al和Si两种掺杂元素对LaNi5合金性能的影响基本相似。

关键词： LaNi5 电子结构第一原理稀土

Hydrogen storage kinetics of nanocrystalline and amorphous Cu-Nd-added Mg_2Ni-type alloys

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2014年第11期24卷 3524-3533页

作者：张羊换许胜翟亭亭杨泰袁泽明赵栋梁内蒙古科技大学内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室包头014010 钢铁研究总院功能材料研究所北京100081

The(Mg24Ni10Cu2)100-x Nd x(x=0, 5, 10, 15, 20) alloys with nanocrystalline and amorphous structures were prepared by melt spinning technology. The structures of the as-cast and spun alloys were characterized by X-ray diffraction(XRD) and high resolution transmission electron microscopy(HRTEM). The effects of Nd content and spinning rate on the structures and hydrogen storage kinetics of the alloys were investigated. The results show that the as-spun Nd-free alloy displays an entire nanocrystalline structure, whereas the as-spun Nd-added alloys hold nanocrystalline and amorphous structures, suggesting that the addition of Nd facilitates the glass forming of the alloys. Both the Nd-addition and the melt spinning significantly improve the gaseous and electrochemical hydrogen storage kinetics of the alloys. The addition of Nd and melt spinning enhance the diffusion ability of hydrogen atoms in the alloy, but both of them impair the charge-transfer reaction on the surface of the alloy electrode, which makes the high rate discharge ability(HRD) of the alloy electrode first mount up and then go down with the growing Nd content and spinning rate.

关键词： hydrogen storage Nd-addition melt spinning phase structures kinetics

熔体快淬对纳米晶和非晶Mg_2Ni型合金贮氢动力学性能的影响

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功能材料 2011年第5期42卷 897-902页

作者：张羊换李志刚任慧平吕科胡锋赵栋梁钢铁研究总院功能材料研究所北京100081 内蒙古科技大学省部共建国家重点实验室培育基地内蒙古包头014010

用快淬技术制备了名义成分为Mg2Ni1-xCox(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4)的贮氢合金。获得长度连续,厚度约为30μm,宽度约为25mm的快淬合金薄带。用XRD、HRTEM表征了快淬态合金薄带的微观结构,用自动控制的Sieverts设备测试了合金的吸放氢动... 详细信息

用快淬技术制备了名义成分为Mg2Ni1-xCox(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4)的贮氢合金。获得长度连续,厚度约为30μm,宽度约为25mm的快淬合金薄带。用XRD、HRTEM表征了快淬态合金薄带的微观结构,用自动控制的Sieverts设备测试了合金的吸放氢动力学性能。用程控电池测试仪测定了合金薄带的电化学贮氢动力学。用电化学工作站测试了快淬薄带的交流阻抗谱(EIS)和Tafel极化曲线,测试了电位阶跃后的阳极电流与时间相应曲线,并计算了氢在合金中的扩散系数(D)。结果表明,快淬态合金具有纳米晶/非晶结构,且非晶化程度随淬速的增加而增加。此外,快淬处理显著地提高合金的贮氢动力学,当淬速从0m/s(铸态被定义为淬速0m/s)增加到30m/s时,快淬态(x=0.3)合金在5min内的吸氢饱和率(R5a)从81.9%增加到94.7%,20min的放氢率(Ra20)从34.9%增加到57.3%,氢扩散系数(D)从7.24×10-12cm2/s增加到3.66×10-11cm2/s,极限电流密度(IL)从121.7mA/g增加到880.7mA/g。

关键词： Mg2Ni型合金快淬 Co替代Ni 贮氢动力学

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风浪对海-气界面动量通量估计的影响

中国海洋大学学报（自然科学版） 2008年第6期38卷 861-867页

作者：赵栋梁李明明马昕中国海洋大学物理海洋实验室山东青岛266100

利用实验室和有代表性的外海观测数据综合分析表明,海面粗糙度对波龄的依赖性与是否将实验室和外海数据一起考虑有关,而风应力拖曳系数与此无关,且随波龄增大而减小。利用Toba-3/2指数律和风浪成长关系的分析表明,风应力拖曳系数为常数... 详细信息

利用实验室和有代表性的外海观测数据综合分析表明,海面粗糙度对波龄的依赖性与是否将实验室和外海数据一起考虑有关,而风应力拖曳系数与此无关,且随波龄增大而减小。利用Toba-3/2指数律和风浪成长关系的分析表明,风应力拖曳系数为常数或随波龄的增大而增大,与上述结果定性上相矛盾,说明风浪对风应力拖曳系数影响问题需要进一步研究。

关键词：风应力拖曳系数海面粗糙度波龄 Toba-3/2指数律 3/5指数律

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快淬Mg2Ni型合金的结构及贮氢动力学

中南大学学报（自然科学版） 2012年第6期43卷 2101-2107页

作者：张羊换张国芳李霞侯忠辉任慧平赵栋梁钢铁研究总院功能材料研究所北京100081 内蒙古科技大学省部共建国家重点实验室培育基地内蒙古包头014010

用快淬技术制备Mg2-xLaxNi(x=0,0.2,0.4,0.6)贮氢合金,用XRD,SEM和HRTEM分析合金的微观组织结构;测试合金的气态及电化学贮氢动力学。结果表明:快淬二元Mg2Ni合金具有典型的纳米晶结构,而快淬La替代合金明显地具有非晶结构,La替代Mg提高... 详细信息

用快淬技术制备Mg2-xLaxNi(x=0,0.2,0.4,0.6)贮氢合金,用XRD,SEM和HRTEM分析合金的微观组织结构;测试合金的气态及电化学贮氢动力学。结果表明:快淬二元Mg2Ni合金具有典型的纳米晶结构,而快淬La替代合金明显地具有非晶结构,La替代Mg提高Mg2Ni型合金的非晶形成能力。La替代Mg明显地改变Mg2Ni型合金的相组成,当x=0.4时,合金的主相改变为(La,Mg)Ni3+LaMg3。快淬及La替代明显影响合金的气态及电化学贮氢动力学,La替代使合金的吸氢动力学先降低后增加,但使合金的气态脱氢及电化学贮氢动力学先增加后降低。快淬对合金气态及电化学贮氢动力学的影响与合金的成分相关,对于La0.4合金,合金的气态吸氢动力学随淬速的增加先增加后减小,其放氢动力学随淬速的增加而增加。

关键词： Mg2Ni型合金快淬结构贮氢动力学

Influence of Magnetic Annealing on Properties of SmFe Thin Films

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Journal of Rare Earths 2007年第4期25卷 444-448页

作者：王蕾杜兆富赵栋梁 Functional Materials Research Institute Central Iron and Steel Research Institute

SmFe thin films were prepared by DC magietron sputtering at room temperature and 300 %. The influence of magnetic annealing temperature on the phase structure and magnetic properties was investigated. Results showed that thermal sputtering followed by a heat treatment process helped to obtain a structure with a relatively large fraction of SmFe2. Residual phases observed were α-Fe, Sm2O3, and unknown phases. During the annealing treatment, the intrinsic compressive stress in SmFe films was relieved and could become tensile at higher annealing temperatures. The degree of in-plane anisotropy weakened, and furthermore, the anisotropy transformed into out-of-plane anisotropy.

关键词： magnetic annealing anisotropy compressive stress SmFe thin films rare earths