《表1 La0.7Y0.3Ni3.4-xMnxAl0.1退火合金的物相组成和晶体结构参数》

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《La_(0.7)Y_(0.3)Ni_(3.4-x)Mn_xAl_(0.1)(x=0～0.5）储氢合金微观结构和电化学性能》

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图1为La0.7Y0.3Ni3.4-xMnxAl0.1退火合金微观组织SEM背散射电子图像及2号衬度区域的EDS能谱分析结果。由EDS能谱分析结果可知，图1中白灰色区域、浅灰色区域和黑灰色区域分别对应着AB3、A2B7和A5B19型相。图2（a）～(c）为退火合金组织的XRD图谱及x=0.3试样的Rietveld全谱拟合图，拟合得到的物相组成、相丰度及各物相的晶胞参数列于表1。由图2和表1可知，合金均为多相结构，主相为Ce2Ni7型相，其中，当x=0时，合金由Ce2Ni7型和Ce5Co19型相组成；当x=0.15时，Ce5Co19型相消失，出现PuNi3型新相，合金由Ce2Ni7型和PuNi3型相组成；当x=0.2时，PuNi3型相转变为同素异构体CeNi3型相，此时合金由Ce2Ni7型和CeNi3型相两相组成；当x=0.3和0.5时，合金由Ce2Ni7型相、CeNi3型相和Ce5Co19型相组成。由此可见，合金中Mn元素的含量对其组织的相结构影响较大，主相Ce2Ni7型相的丰度随Mn含量增加呈先增大后减小的变化规律，当x=0.2时，Ce2Ni7型相丰度达到最大值89.03%，这表明较低含量的Mn有利于合金形成Ce2Ni7型相，当Mn含量较高时，则会抑制Ce2Ni7型相的形成。由于Mn原子半径（rMn=127pm）大于Ni原子半径（rNi=124pm），因此，用Mn部分替代Ni后主相Ce2Ni7型相的晶胞参数a、c以及晶胞体积V均随Mn含量增加而逐渐增大，致使其衍射峰位逐渐向衍射角减小的方向偏移。上述Ce2Ni7型主相的晶胞参数和体积发生的变化会引起晶体学结构中四面体和八面体间隙的变化，从而对合金的储氢性能产生影响。