V-Ti-Fe三元合金显微组织、氢传输行为及耐蚀性能研究

Nb-Ti-Fe双相合金已被证实具有优异的渗氢性能,有望成为替代传统Pd膜的渗氢材料。V和Nb同属于5B族,具有类似的物理化学性质,但是,V-Ti-Fe双相合金组织转变规律和渗氢性能至今无人研究。基于此,本工作对V-Ti-Fe三元合金的显微组织和渗氢行为开展了详细研究,并探索了热处理和电化学腐蚀对改善渗氢性能的可能性。研究结果表明:V-Ti-Fe三元合金体系中存在一个包共晶凝固反应,即L+TiFe_(2)→Bcc-(V,Ti)+TiFe(1626 K)。液相面投影图中存在三个相区,分别为TiFe相区、TiFe_(2)相区和Bcc-(V,Ti)相区。其中,TiFe相区合金室温组织由初生TiFe相和{Bcc-(V,Ti)+TiFe}共晶结构组成,TiFe_(2)相区合金室温组织由初生TiFe相、TiFe_(2)相和Bcc-(V,Ti)相构成,Bcc-(V,Ti)相区合金室温组织由初生Bcc-(V,Ti)相和TiFe相组成,渗氢性能测试证实了该系合金抗氢脆性能较弱。具体来说,上述三区域内部铸态合金在渗氢实验前均发生了不同程度的破碎,仅V_(2.5)Ti_(62.5)Fe_(35)合金能够渗氢,不过,该合金在渗氢后期发生断裂。最后,本工作采用电化学腐蚀和真空热处理两种方法改善该合金体系的渗氢性能,其中,V_(2.5)Ti_(62.5)Fe_(35)合金具有较高的耐腐蚀性能,经热处理后该合金的渗氢性能明显提升,其在623 K下的氢渗透性能为1.03×10^(-9)mol H_(2)m^(-1)·s^(-1)·Pa^(-0.5)。

材料类研究生专业课全英文教学的探索与实践

全英文讲授研究生专业课是针对研究生课程的一种教学方式。随着国际化的深入发展,英语作为国际交流的工具已经成为了一种必备的技能,而全英文讲授研究生专业课能够为研究生们提供一个专业的学习环境,主要是为了提高研究生的英语能力、专业知识能力及科研能力,以更好地适应国际化教学环境的需求。本文探讨了在材料类研究生专业课《材料现代分析方法》中全英文授课的探索与实践,介绍了翻转课堂和PBL教学法等教学策略,并强调了课前准备和课后评价的重要性。该实践为研究生英语教学提供了新思路。

Nb-Ti-Fe合金的组织和耐腐蚀性能及置氢前后的显微硬度研究

Nb-Ti-Fe滤氢合金膜具有高的氢渗透性能和价格较低的优势而受到广泛关注。然而,截至目前,关于该合金膜耐腐蚀性能的研究较少有人报道,合金组织和耐腐蚀性能之间的关系尚未建立。基于此,本工作对Nb-Ti-Fe氢分离合金的显微组织、耐腐蚀性能和置氢前后显微硬度开展了一系列研究。研究结果表明:Nb_(10)Ti_(50+x)Fe_(40-x)和Nb_(15)Ti_(45+x)Fe_(40-x)(x=0,5,10,15)两组合金中,当x<10,合金显微组织由初生α-Nb相和共晶(α-Nb+TiFe)相构成,当x>10,合金显微组织中初生相为TiFe相。当x=10时,少量的初生α-Nb相存在于Nb_(10)Ti_(60)Fe_(30)中,但该相在Nb_(15)Ti_(55)Fe_(30)合金中消失,取而代之的是共晶(α-Nb+TiFe)相。其次,上述合金经电化学腐蚀后,表面生成一层极薄的氧化物覆盖层,组分为Nb_(2)O_(5)、TiO_(2)、Nb_(2)C和Fe_(2)O_(3),腐蚀性能与相种类、成分紧密相关,Nb_(10)Ti_(65)Fe_(2)5合金(4#)的耐腐蚀性能较强,含有FeNb相较多的Nb_(15)Ti_(45)Fe_(40)合金(5#)耐腐蚀性能最低。另外,上述合金的置氢性能随着Ti/Fe原子比的增加而逐渐提高,相反,其维氏硬度值先降低而后增加,合金的平均硬度值分布在520HV~570HV之间,且组织中各相显微硬度值排列顺序由小到大为共晶(α-Nb+TiFe)、TiFe、α-Nb、FeNb,置氢后合金硬度降低原因是氢原子的引入促进位错增殖以及促使双扭折形核造成内部缺陷。

镁基储氢材料水解制氢研究进展

化石能源的广泛使用使得地球上出现了严重的温室效应和空气污染,且化石能源的储量也逐步下降,造成的能源危机日益严重。为了应对这些挑战,人们开始着力寻找清洁无污染的高效可再生能源。氢能因具有超高的燃烧热及零排放的特点而被认为是最理想的清洁能源。镁基储氢材料因具有高的质量储氢密度,且因镁的地壳含量高、成本低等优点而备受关注。镁基储氢材料水解可以产生高纯度的氢,而且副产物对环境无污染,因此被认为是最有应用前景的制氢方式之一。纯Mg和MgH_(2)水解可以分别产生6.4%和3.4%(质量分数)的H_(2),但镁基储氢材料水解反应产生难溶于水的Mg(OH)_(2),导致其反应动力学缓慢。近年来,通过将金属、金属氢化物与镁基储氢材料进行复合或者在水解反应时添加酸和无机盐等手段有效提高了氢产率和反应动力学性能。综述了镁基储氢材料水解制氢的最新研究进展,并对其未来的发展提出了展望。

K^(+)诱导氰基修饰g-C_(3)N_(4)光催化剂的一步合成及性能

为了提高石墨相氟化碳(g-C_(3)N_(4))的可见光利用率,采用同时加热尿素和氢氧化钾的一步热缩合法制备K^(+)掺杂g-C_(3)N_(4)(CN-K_(x))。XRD、SEM、TEM和EDX图谱分析表明,K^(+)成功地掺杂在g-C_(3)N_(4)上;FTIR和XPS结果证实K^(+)掺杂后g-C_(3)N_(4)表面有氰基生成;PL、EIS和瞬态光电流响应数据表明,掺杂后形成的氰基与K^(+)之间具有协同作用,这有利于光生电子-空穴的分离和转移,提高光催化活性。光降解实验结果表明,优化后的CN-K_(0.009)样品在80 min内能去除100%的罗丹明B (RhB),且RhB的降解速率达0.054 min^(-1),是纯氮化碳的4.2倍(降解速率为0.013 min^(-1));进一步的带隙分析表明,CN-K_(0.009)的带隙从纯氮化碳的2.67 eV缩短到2.59 eV,这是由于K^(+)辅助聚合的作用增强了可见光吸收和载流子传输。动力学研究结果表明,超氧自由基和空穴(h^(+))主导了RhB氧化过程。另外,CN-K_(0.009)同样能高效降解其他有机污染物,比如碱性品红(91.7%)、刚果红(85.7%)和四环素(74%)。

以新亚甲基蓝为电子媒介体的大肠杆菌微生物燃料电池的研究

以新亚甲基蓝(NMB)为电子媒介体,大肠杆菌为微生物催化剂,设计了微生物燃料电池(MFC).该MFC的开路电压为0.760V,短路电流为1.108mA,最大输出功率为116mW/m2,此时所对应的电流密度为390mA/m2.比较了中性红(NR)和NMB作为电子媒介体对MFC性能的影响.实验结果表明,以NMB为电子媒介体的MFC的开路电压比以NR为电子媒介体的MFC的开路电压低,但其开路电压达到稳定所需要的时间更短,而且其短路电流比后者高.当放电电流大于114mA/m2时,前者比后者的输出功率高,在负载1000Ω放电时,前者比后者有更好的稳定性.

Ni-W-TiO_2复合镀工艺及其镀层性能研究

为了进一步提高Ni W合金镀层的析氢电催化活性 ,用电沉积方法制备了Ni W TiO2 复合镀层 ,通过阴极极化曲线和交流阻抗等电化学技术研究了其在碱性溶液中的析氢电催化活性 ,并用扫描电镜观察了电极的表面形貌。结果表明 ,在Ni W合金中掺入TiO2 微粒可增大电极的比表面积 ,并改变Ni W合金在碱性介质中的析氢反应机理。Ni W TiO2 复合镀层有较高的析氢电催化活性 。

电沉积Co-Ni-W合金电极在碱性溶液中的析氢电催化活性

用电沉积的方法制备了Co Ni W合金电极。用稳态极化曲线法和交流阻抗技术研究了其在 7mol·L- 1 NaOH溶液中的析氢电催化活性。结果表明 :在碱性条件下 ,Co Ni W合金电极比Ni Co ,Ni W合金电极具有更低的析氢过电位 ,其析氢的表观活化能为 44 .2kJ·mol- 1 ,具有较高的析氢催化活性 ,是一种有工业应用前景的的析氢电催化活性电极。

化学镀Ni-Co-W-P及其析氢性能的研究

用化学镀方法制备出Ni Co W P合金电极 ,测量了其在 1mol/LNaOH溶液中的阴极极化曲线并研究了其析氢电催化活性。试验表明 ,在相同的电流密度下 ,Ni Co P ,Ni W P和Ni Co W P合金电极的析氢过电位较Fe电极降低 ,其中Ni Co W P的析氢过电位降低约 2 30mV ,XRD试验显示其镀层为非晶态。并进一步测试了其在 7mol/LKOH中的连续电解曲线。结果表明 :Ni Co W P合金电极比Ni Co P ,Ni W P合金电极具有更好的析氢电催化活性和电化学稳定性 ,有利于降低槽压 。

《材料现代分析方法》课程教学的改革与实践

针对材料科学与工程专业《材料现代分析方法》课程的基本特点,分析了目前《材料现代分析方法》课程存在的主要问题,并提出了相应的解决方法,探讨了《材料现代分析方法》课程教学方法和手段。

《材料现代分析方法》双语教学的实践与探索

结合本校材料学《材料现代分析方法》双语课程的特点,深入分析了影响《材料现代分析方法》课程双语教学质量的关键因素,探讨了《材料现代分析方法》课程双语课程的教学方法。

《材料化学》课程教学的改革与实践

针对材料科学与工程专业《材料化学》课程的基本特点,分析了目前《材料化学》课程存在的主要问题,并提出了相应的解决方法,探讨了《材料化学》课程教学方法和手段。

《功能高分子材料》课程教学的探讨与实践

结合本校材料科学与工程专业《功能高分子材料》课程的基本特点,以提高课程教学质量,培育适应科技发展需要的高素质综合性人才为目标,探讨了《功能高分子材料》课程教学方法。

复合相变储能材料的制备及强化传热研究进展

对相变储能材料的分类进行了介绍,对比了各类相变材料的优缺点。重点介绍了复合相变储能材料的制备方法和研究现状。进一步分析了国内外复合相变储能材料的强化传热途径、性能进展和发展方向。展望了开发新型高性能复合相变储能材料的研究方向。

锌镍合金镀层耐腐蚀性的研究

锌镍合金层具有优异的耐蚀性,从全硫酸盐体系中用电沉积的方法制备了纯锌镀层和锌镍合金镀层。应用能量色散X射线分析仪检测了合金层的相对含量。通过中性盐雾试验、极化曲线、交流阻抗和腐蚀浸泡等试验方法研究了镀层的耐腐蚀性能。试验表明,含镍 16%的锌镍合金镀层的腐蚀电位较纯锌镀层的腐蚀电位正移 230mV,该合金的耐盐雾性能达到 1 000h,是相同厚度纯锌镀层的 4. 5倍,具有优良的耐腐蚀性。

稀土铈添加对Ni-Co-P化学镀层组织及耐蚀性的影响

探讨了稀土元素铈对化学镀Ni-Co-P镀层组织及耐蚀性的影响.结果表明,在化学镀Ni-Co-P基础液中添加适量稀土元素,可以改善镀液稳定性,提高沉积速度,细化镀层晶粒,降低合金镀层在5%NaCl溶液中的腐蚀电流,从而提高镀层的耐蚀性.

铝水推进剂用铝基复合材料的制备及性能研究

通过比定压热容、热导率、热扩散率、电阻率和差热分析（DTA）等测试，考察了3种不同添加荆对铝水推进体系用铝基复合材料性能的影响。结果表明，添加剂b的加入，明显改善了铝基复合材料的性能：降低了铝基复合材料的启动温度，该材料在常温下与水反应剧烈，释放出明亮的火焰；提高了铝基复合材料的比定压热容，在-50～20℃温度范围内，比定压热容由0．65～0．75J／（g·K）提高到0．95～1．1J／（g·K）；改善了铝基复合材料的导电、导热性能，热导率由3．9381W／（m·K）提高到5．0396W／（m·K），电阻率由0．0136Ω·m降到0．0131Ω·m。

Nafion修饰玻碳电极伏安法测定痕量铟

报道了一种用Nafion修饰玻碳电极测定痕量铟的新方法.研究了Na-fion膜的有关特性和测定的条件,当富集时间为5 min时,峰电流与In（Ⅲ）浓度在1×10^-9～1×10^-7mol/L的范围呈良好的线性关系,检出限为1.46×10^-10mol/L.该法用于实际水样中痕量铟的测定,平均回收率为98.4%.

甲/乙醇气体传感器的研究进展

甲/乙醇作为重要的新型能源已逐渐得到广泛使用,如甲醇燃料电池和甲醇汽油,利用乙醇制取化工原料、乙醇汽油等。甲/乙醇极易挥发,属于易燃易爆气体,因此,检测环境中的甲/乙醇气体浓度显得非常重要。综述了甲/乙醇气体传感器的研究进展,并重点在氧化物、聚合物和金属纳米粒子三种类型的甲/乙醇气体敏感材料进行了阐述。

纳米多孔Co-Ni-B/Cu-BTC复合材料的制备及其催化水解氨硼烷的研究

首次通过化学还原法制备了纳米多孔Co-Ni-B/Cu-BTC复合材料,在Co-Ni-B合金中掺入金属框架化合物Cu-BTC后有效地提高了复合材料的比表面积,其形貌由团聚的纳米粒子变成纳米多孔结构,复合材料的催化性能也得到显著的提高,用于催化氨硼烷的水解,表现出良好的催化活性。在30℃时,催化水解氨硼烷制氢的反应速率到达2 670mL/(min·g),其水解反应的活化能为22.4kJ/mol,与文献相比,表现出较大的优势。所制备的复合材料还具有良好的化学稳定性,表现出重要的应用前景。