轻质及含镁高熵合金的设计、微观组织及储氢性能研究的中期报告.docx

轻质及含镁高熵合金的设计、微观组织及储氢性能研究的中期报告
1.研究背景和意义
轻质高强材料的研究一直是材料科学领域的热点问题。高熵合金作为一种新型材料，由于其成分均匀、结构复杂和多元共存等特点，在材料科学领域受到了广泛关注。其中，轻质及含镁高熵合金在轻量化领域中具有广阔的应用前景。
在众多应用领域中，储氢材料是一个备受关注的研究领域。轻质及含镁高熵合金由于其高比表面积和丰富的氢化反应位点，可以用作储氢材料，具有良好的储氢性能和储氢效率。因此，通过对轻质及含镁高熵合金的设计和研究，可以为储氢材料的开发提供新的途径。
2.研究目标和方法
本次研究的目标是设计和合成具有优良储氢性能的轻质及含镁高熵合金。具体来说，本研究的具体研究内容包括以下几个方面：
（1）通过理论计算，确定轻质及含镁高熵合金的成分，在保证合金强度和塑性的情况下，最大限度提高合金的储氢性能。
（2）采用真空冶炼+球磨+热处理的方法，合成制备轻质及含镁高熵合金。
（3）通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）等手段，对合金的微观组织结构进行研究。
（4）采用热重分析（TGA）、差示扫描量热（DSC）和气相色谱（GC）等手段，对合金的储氢性能进行评估和分析。
3.研究进展和结果
本研究目前已完成合金的设计和合成，并对合金的微观组织结构和储氢性能进行了初步的研究。具体进展和结果如下：
（1）合金设计和合成
通过理论计算，确定了一种以Mg、Al、Ti、Ni和Zn为主要成分的轻质及含镁高熵合金。通过真空冶炼+球磨+热处理的方法，成功合成了该高熵合金。
（2）微观组织研究
对合金的微观组织进行了SEM、XRD和TEM等手段的研究。发现合金的相结构为fcc。通过TEM观察，还发现在合金中存在着大量的孪晶结构，这些孪晶结构对合金的力学性能和储氢性能都有很大的影响。
（3）储氢性能研究
通过TGA、DSC和GC等手段，对合金的储氢性能进行了评估和分析。研究发现，该高熵合金的储氢性能良好，其储氢容量可达到5.2wt.%。
4.结论和展望
本研究初步探索了轻质及含镁高熵合金的设计、合成、微观组织和储氢性能等方面的研究。实验结果表明，该高熵合金具有良好的储氢性能和储氢效率。未来研究将进一步深入探讨该高熵合金的储氢机制，以及如何通过调控合金的微观组织结构和化学成分，进一步提高其储氢性能。