快淬纳米晶Mg_2Ni型合金的气态和电化学贮氢动力学

摘要

用快淬技术制备了Mg_2Ni_(1-x)Cu_x(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)合金,用XRD、SEM、HRTEM分析了铸态和快淬态合金的微观结构,测试了合金的气态贮氢动力学性能和电化学贮氧动力学。结果表明,所有快淬态合金均具有纳米晶结构,没有非晶相。Cu替代Ni不改变合金的主相Mg2Ni,而是使合金的晶粒显著细化。Cu替代Ni和快淬处理均显著地提高了合金的气态及电化学贮氢动力学性能。当淬速从0 m/s(铸态被定义为淬速0 m/s)提高到30 m/s时,Mg_2Ni_(0.8)Cu_(0.2)合金的5 min吸氢饱和率从56.7%增加到92.7%.20 min放氢率从14.9%增加到40.4%,高倍率放电能力从38.5%增加到75.5%,氢扩散系数从8.34×10^(-12)cm^2/s增加到3.74×10^(-11)cm^2/s。