中國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)——新材料（稀土儲氫材料）
定 價：48 元
叢書名：“十二五”國家重點(diǎn)出版物出版規(guī)劃項目
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- 作者：韓雅芳，武英，吳建民 著，寫，總，黃伯云，副總，中國材料研究學(xué)會組織 編
- 出版時間：2017/4/1
- ISBN：9787113212810
- 出 版 社：中國鐵道出版社
- 中圖法分類：F426.32
- 頁碼：148
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
“中國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)——新材料”叢書是中國材料研究學(xué)會組織編寫的，被新聞出版廣電總局批準(zhǔn)為“十二五”國家重點(diǎn)出版物出版規(guī)劃項目，并獲2016年度國家出版基金資助。叢書共16分冊，涵蓋了新型功能材料、高性能結(jié)構(gòu)材料、高性能纖維復(fù)合材料等16種重點(diǎn)發(fā)展的材料。本分冊為《稀土儲氫材料》。
該叢書為國內(nèi)部系統(tǒng)論述我國新材料發(fā)展戰(zhàn)略的系統(tǒng)性科技系列著作；中國材料研究學(xué)會組織編寫，各分冊作者均為國內(nèi)專家；內(nèi)容突出“新”字，即：當(dāng)代新材料的新概念、新技術(shù)、新工藝、新成果、新應(yīng)用、新趨勢等，代表了全球新材料發(fā)展的主流。入選“‘十二五’國家重點(diǎn)出版物出版規(guī)劃項目”，獲2016年度國家出版基金資助。
“中國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)——新材料”叢書是中國材料研究學(xué)會組織編著的，被新聞出版廣電總局批準(zhǔn)為“十二五”國家重點(diǎn)出版物出版規(guī)劃項目。
根據(jù)國務(wù)院《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，新材料被列為我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。該叢書定位為：從戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的高度，著重論述該類新材料在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)重大工程和項目中的地位和作用、技術(shù)基礎(chǔ)、最新研究成果、應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展前景。其特點(diǎn)是體現(xiàn)一個“新”字，即在遵守國家有關(guān)保密規(guī)定的前提下論述當(dāng)代新材料的最先進(jìn)的工藝和最重要的性能。它代表當(dāng)代全球新材料發(fā)展主流，對實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的指導(dǎo)意義。叢書共16分冊，涵蓋了新型功能材料、高性能結(jié)構(gòu)材料、高性能纖維復(fù)合材料等16種重點(diǎn)發(fā)展材料。本分冊為《稀土儲氫材料》。
稀土元素因其獨(dú)特的電、光、磁、熱性能而被稱為新材料的“寶庫”，是國內(nèi)外科學(xué)家，尤其是材料專家最關(guān)注的一組元素，美國、日本等國政府將其列為發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵元素。稀土儲氫材料是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ墓δ懿牧虾湍茉床牧�，主要用于氫氣儲運(yùn)、分離和提純，加氫反應(yīng)的催化劑，高性能充電電池，氫氣壓縮機(jī)，熱泵和制冷等方面，市場前景十分廣闊，是21世紀(jì)綠色能源領(lǐng)域中的戰(zhàn)略材料。
目前，我國已基本形成了相對完整的稀土工業(yè)體系，稀土產(chǎn)量躍居世界首位，并成為稀土初級產(chǎn)品的最大出口國。然而，我國還不是稀土科研和應(yīng)用的強(qiáng)國，稀土資源優(yōu)勢尚未轉(zhuǎn)變成經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，整體上，稀土行業(yè)呈現(xiàn)低端產(chǎn)品過剩、高端產(chǎn)品匱乏的特點(diǎn)，特別是在擁有自主知識產(chǎn)權(quán)和技術(shù)創(chuàng)新的稀土新材料研究開發(fā)和應(yīng)用方面與發(fā)達(dá)國家還有較大差距。由于稀土新材料，特別是稀土儲氫材料在高新技術(shù)領(lǐng)域中具有十分重要的戰(zhàn)略地位，世界各國（特別是西方發(fā)達(dá)國家）都在大力加強(qiáng)稀土儲氫材料的研究和開發(fā)，競爭十分激烈。鑒于此，希望本書對從事本領(lǐng)域研究、開發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用的相關(guān)專業(yè)人員有所裨益。
本書全面、系統(tǒng)地闡述了稀土儲氫材料的分類、品種范圍及性能特點(diǎn)等，重點(diǎn)論述了稀土儲氫材料的結(jié)構(gòu)與儲氫性能之間的關(guān)系、性能改進(jìn)的途徑、性能優(yōu)化設(shè)計和各種先進(jìn)材料的制備工藝，論述了發(fā)展我國稀土儲氫材料的產(chǎn)業(yè)背景及戰(zhàn)略意義、在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)重大工程和項目中的地位和作用，描述了發(fā)展我國稀土儲氫材料產(chǎn)業(yè)的主要任務(wù)及應(yīng)對策略。
由于稀土儲氫材料種類繁多，發(fā)展日新月異，有關(guān)文獻(xiàn)資料浩如煙海，加之編者水平所限，書中難免存在不妥之處，敬請專家和讀者批評指正。同時對編著本書所參考的文獻(xiàn)資料的作者致以誠摯的謝意。
編著者
2016年4月
武英，安泰科技股份有限公司教授級高級工程師，博士生導(dǎo)師，上海市東方學(xué)者特聘教授，中國材料研究學(xué)會副秘書長，國際期刊“Progress in Natural Science: Materials International”副主編，《鋼鐵研究學(xué)報》編委。先后在韓國仁荷大學(xué)、日本大阪大學(xué)和挪威科技大學(xué)從事“新型高溫結(jié)構(gòu)材料”和“先進(jìn)功能材料”研究工作。承擔(dān)多項國家科技部“863”項目、國家自然科學(xué)基金項目、教育部留學(xué)回國人員科研啟動基金項目等。獲得“日本學(xué)術(shù)振興會”(JSPS)資助1項，航天部科技進(jìn)步一等獎1項。在國內(nèi)外重要刊物上發(fā)表論文100余篇，其中SCI收錄論文60余篇。申請中國發(fā)明專利30余項。
吳建民，男，博士，教授級高級工程師，鋼鐵研究總院功能材料研究所副所長，中國稀土學(xué)會新材料專業(yè)委員會委員，中國金屬學(xué)會功能材料分會特種功能材料專業(yè)委員會委員，中國金屬學(xué)會功能材料分會磁性液體專業(yè)委員會秘書長。
第1章概論1
1.1儲氫材料的發(fā)展?fàn)顩r1
1.2儲氫材料的分類3
1.2.1金屬氫化物(或合金)儲氫材料4
1.2.2非金屬儲氫材料8
1.2.3有機(jī)液體氫化物儲氫材料9
1.2.4其他儲氫材料10
1.3實(shí)用金屬儲氫材料的特征10
1.4稀土儲氫材料簡要發(fā)展歷程10
1.5稀土儲氫材料分類、品種范圍及性能特點(diǎn)11
1.5.1按照結(jié)構(gòu)類型分類12
1.5.2按照應(yīng)用領(lǐng)域分類13
1.6稀土儲氫材料的發(fā)展前景展望15
1.6.1用于氫氣的儲存和運(yùn)輸16
1.6.2用于氫氣的分離和提純16
1.6.3用于合成化學(xué)中催化加氫與脫氫16
1.6.4用于鎳氫化物電池電極材料17
1.6.5用于燃料電池20
1.6.6氫化物熱泵用于空調(diào)與采暖21
1.6.7傳感器和控制器23
1.6.8稀土儲氫材料的其他應(yīng)用23
1.7鎳氫電池用稀土儲氫材料的新發(fā)展趨勢24
參考文獻(xiàn)26
第2章稀土儲氫合金的相結(jié)構(gòu)、成分和性能30
2.1AB5型稀土系儲氫合金30
2.1.1LaNi5儲氫合金30
2.1.2MmNi5系儲氫合金33
2.2AB5型儲氫合金的性能及其改善途徑35
2.2.1AB5型稀土儲氫合金的非化學(xué)計量對性能的影響37
2.2.2AB5合金中A側(cè)（稀土）組分的優(yōu)化39
2.2.3AB5合金中B側(cè)（稀土）組分的優(yōu)化42
2.3非AB5型稀土系儲氫合金54
2.3.1稀土系A(chǔ)B2型儲氫合金57
2.3.2稀土系A(chǔ)B3型儲氫合金59
2.3.3REMgNi系儲氫合金62
參考文獻(xiàn)78
第3章稀土儲氫合金的組織和制備方法84
3.1稀土儲氫合金的組織結(jié)構(gòu)與性能84
3.1.1常規(guī)鑄造合金的組織結(jié)構(gòu)與性能84
3.1.2快速凝固合金的組織結(jié)構(gòu)與性能84
3.1.3合金析出相及其性能85
3.1.4熱處理對稀土儲氫合金組織和性能的影響86
3.2稀土儲氫合金的制備方法87
3.2.1感應(yīng)熔煉法87
3.2.2電弧熔煉法92
3.2.3熔鑄法93
3.2.4氣體霧化法94
3.2.5熔體淬冷法95
3.2.6機(jī)械合金化法97
3.2.7還原擴(kuò)散法98
3.2.8共沉淀還原法98
3.2.9氫化燃燒合成法99
3.3稀土儲氫合金的粉末制備技術(shù)100
3.3.1干式球磨制粉100
3.3.2濕式球磨制粉101
3.3.3合金氫化制粉101
3.4稀土儲氫合金的表面改性處理101
3.4.1表面包覆處理102
3.4.2熱堿處理102
3.4.3氟化物處理103
3.4.4酸處理103
參考文獻(xiàn)103
第4章發(fā)展稀土儲氫材料的產(chǎn)業(yè)背景及戰(zhàn)略意義105
4.1稀土儲氫材料是新能源產(chǎn)業(yè)的重要組成部分105
4.2稀土儲氫材料在我國稀土產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的作用112
4.3稀土儲氫材料在資源綜合利用、可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)方面的作用115
4.3.1稀土儲氫材料在資源綜合利用方面的作用115
4.3.2稀土儲氫材料在環(huán)境保護(hù)方面的作用116
4.3.3稀土儲氫材料在資源節(jié)約、再利用及安全方面的優(yōu)勢117
4.4國外稀土儲氫材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢119
4.4.1國外稀土儲氫合金產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀119
4.4.2國外稀土儲氫材料在鎳氫電池領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢121
4.4.3國外稀土儲氫材料在燃料電池領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢122
4.5我國稀土儲氫材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢124
4.6中國稀土儲氫合金的機(jī)遇126
4.6.1鎳氫電池對鎳鎘等非環(huán)保能源的替代126
4.6.2新能源汽車的發(fā)展及應(yīng)用127
4.7全球鎳氫電池及稀土儲氫合金的中國化128
4.7.1全球鎳氫電池的中國化128
4.7.2稀土儲氫合金的中國化128
4.8中國稀土儲氫合金的挑戰(zhàn)128
4.8.1鋰離子電池的替代128
4.8.2稀土價格高，抑制了鎳氫電池的發(fā)展129
4.9發(fā)展我國稀土儲氫材料產(chǎn)業(yè)的主要任務(wù)及應(yīng)對策略130
4.9.1發(fā)展超低自放電鎳氫二次電池130
4.9.2發(fā)展HEV用高功率鎳氫電池131
4.9.3發(fā)展儲能二次電池131
4.9.4發(fā)展燃料電池用稀土儲氫合金132
4.9.5開發(fā)稀土合金儲氫罐133
參考文獻(xiàn)134
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