放电等离子烧结制备Mg_2-xNd_xNi（x=0～0.3）储氢合金

李平¹，万琦¹，DIN Rafi-ud¹，谢东辉²，曲选辉^1,3

1. 北京科技大学材料科学与工程学院2. 北京北冶功能材料有限公司3. 北京市先进粉末冶金材料与技术重点实验室

摘 要：采用放电等离子烧结（SPS）工艺制备了Mg2-xNdxNi（x=0,0.1,0.2,0.3）储氢合金.通过X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）研究了合金的相结构和表面形貌,利用等容压差法分析测试了合金的压力--组成--温度（PCT）曲线和吸放氢动力学性能,研究了烧结温度、稀土元素Nd对储氢合金微观组织结构和储氢性能的影响,比较了SPS技术与真空感应熔炼法制备的Mg基合金组织结构和储氢性能的异同.结果表明:SPS制备的Mg2-xNdxNi（x=0～0.3）系列储氢合金具有多相结构,储氢合金的吸放氢动力学性能良好;Nd元素有利于Mg合金化,不利于储氢量;烧结温度对储氢量、PCT曲线平台性能有明显影响;当Mg2-xNdxNi系合金中含有Mg和NdMg12相,PCT曲线出现双平台现象;与铸态合金相比,SPS制备的Mg1.7Nd0.3Ni储氢合金的吸放氢动力学性能较好,但储氢容量、放氢率和PCT曲线平台性能更差.

关键词：储氢合金;镁合金;放电等离子烧结(SPS);储氢;微观组织;稀土;