0.8M0.2 (M = Co、Cu、Cr、Mn、Al)合金。合金的主相均為ZrCo相,但Cr、Mn和Al部分替代Co后形成了第二相。Cr替代形成了Zr2Co和ZrCr2相,Mn替代形成了Zr2Co和ZrMn2相,Al替代形成Zr3Co和Zr6CoAl2相。Cr和Mn的替代使合金的晶胞體積減小,而Cu和Al的替代使晶胞體積增大。Cu、Cr、Mn和Al替代后,ZrCo0.8M0.2合金的平臺壓變化不明顯,但吸氫量出現(xiàn)了不同程度的降低。Cr和Mn元素的替代明顯改善了ZrCo合金在室溫下的活化性能。Cr和Mn元素的替代降低了高溫下ZrCo合金發(fā)生歧化反應(yīng)的速率,這主要是由于Cr和Mn元素的摻雜減少了氫原子占據(jù)不穩(wěn)定位置8f2 和8e的數(shù)量,從而降低了歧化反應(yīng)發(fā)生的驅(qū)動力。"/>

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儲氚合金ZrCo0.8M0.2 (M = Co, Cu, Cr, Mn, Al)的性能研究
作者:
作者單位:

1.中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所;2.揚州大學(xué)

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通訊作者:

中圖分類號:

基金項目:

國家自然科學(xué)基金項目(面上項目,重點項目,重大項目);上海市自然基金項目


Study of the properties of ZrCo0.8M0.2 (M = Co, Cu, Cr, Mn, Al) alloys for tritium storage
Author:
Affiliation:

1.Shanghai Institute of Applied Physics,Chinese Academy of Sciences;2.College of Mechanical Engineering,Yangzhou University

Fund Project:

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    摘要:

    采用電弧熔煉的方法在氬氣氣氛中熔煉了ZrCo0.8M0.2 (M = Co、Cu、Cr、Mn、Al)合金。合金的主相均為ZrCo相,但Cr、Mn和Al部分替代Co后形成了第二相。Cr替代形成了Zr2Co和ZrCr2相,Mn替代形成了Zr2Co和ZrMn2相,Al替代形成Zr3Co和Zr6CoAl2相。Cr和Mn的替代使合金的晶胞體積減小,而Cu和Al的替代使晶胞體積增大。Cu、Cr、Mn和Al替代后,ZrCo0.8M0.2合金的平臺壓變化不明顯,但吸氫量出現(xiàn)了不同程度的降低。Cr和Mn元素的替代明顯改善了ZrCo合金在室溫下的活化性能。Cr和Mn元素的替代降低了高溫下ZrCo合金發(fā)生歧化反應(yīng)的速率,這主要是由于Cr和Mn元素的摻雜減少了氫原子占據(jù)不穩(wěn)定位置8f2 和8e的數(shù)量,從而降低了歧化反應(yīng)發(fā)生的驅(qū)動力。

    Abstract:

    ZrCo0.8M0.2 (M = Co, Cu, Cr, Mn, and Al) alloys were prepared via the arc melting method in an argon atmosphere. The major phase of the alloys arranges itself in a ZrCo structure. The partial addition of Cr, Mn, and Al leads to the formation of a secondary phase. The Zr2Co and ZrCr2 phases, the Zr2Co and ZrMn2 phases, and the Zr3Co and Zr6CoAl2 phases are formed upon Cr, Mn, and Al substitution, respectively. The cell volume of the alloys decreases upon Cr and Mn substitution, and increases upon Cu and Al replacement. Moreover, the hydrogen storage capacity of the alloys decreases when Cu, Cr, Mn, or Al are present in the alloy. However, the plateau of the desorption pressure remains nearly unchanged for all the alloys. The ZrCo alloy activation performance drastically improves upon Cr and Mn addition at room temperature, while the disproportionation reaction rate decreases, due to the decrease in its driving force. A modification of the 8f2 and 8e sites results in a change in the disproportionation driving force in all the investigated alloys.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

呂麗君,程宏輝,錢淵,楊果,李曉林,吳勝偉,韓興博,劉衛(wèi).儲氚合金ZrCo0.8M0.2 (M = Co, Cu, Cr, Mn, Al)的性能研究[J].稀有金屬材料與工程,2020,49(8):2658~2664.[Lijun Lv, Honghui Cheng, Yuan Qian, Guo Yang, Xiaolin Li, Shengwei Wu, Xingbo Han, Wei Liu. Study of the properties of ZrCo0.8M0.2 (M = Co, Cu, Cr, Mn, Al) alloys for tritium storage[J]. Rare Metal Materials and Engineering,2020,49(8):2658~2664.]
DOI:10.12442/j. issn.1002-185X.20190484

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歷史
  • 收稿日期:2019-06-04
  • 最后修改日期:2019-07-26
  • 錄用日期:2019-08-21
  • 在線發(fā)布日期: 2020-09-27
  • 出版日期: