碳化锆陶瓷先驱体裂解机理及PIP法制备C/C-ZrC复合材料(英文)

使用有机锆先驱体,通过先驱体高温裂解工艺制备C/C—ZrC复合材料。采用热重分析仪、傅里叶转换红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜等手段研究该有机锆先驱体高温裂解过程中的热失重行为、官能团的转变情况、物相转化过程及显微组织。结果表明:有机锆先驱体从室温加热至1200℃时,首先生成无机态的二氧化锆,当裂解温度升高至1600℃时,二氧化锆通过碳热还原反应生成碳化锆陶瓷。对C/C—ZrC复合材料的显微组织观察表明,所制备的复合材料具有较好的结构特征:该复合材料的外表面形成一层碳化锆陶瓷层,复合材料内部的大部分孔隙由碳化锆陶瓷基填充。

TBP对LIX84由Cu^(2+)-NH_3-Cl^--H_2O系萃取铜及氨的影响

以Cu2+-NH3-Cl--H2O氨性溶液为被萃水相,在LIX84中添加磷酸三丁酯(TBP),考察了有机相中TBP浓度、被萃水相铜离子浓度、总氨浓度和pH值及相比、LIX84浓度对铜萃取率、共萃氨量的影响.结果表明,随LIX84中TBP浓度升高,铜萃取率变化不大,负载有机相的共萃氨量明显降低.有机相中TBP浓度为0.1mol/L、LIX84浓度为40%、被萃水相铜离子浓度25g/L、总氨浓度3mol/L及pH值9.1、相比1:1、萃取时间30min时,铜萃取率约为81%,与未添加TBP时基本一致,而负载有机相的共萃氨量由未添加TBP时的260mg/L降至添加TBP后的85mg/L.

纳米Ti_(3)C_(2)/g-C_(3)N_(4)光催化剂的制备与高效降解亚甲基蓝

通过一步水热法将纳米Ti_(3)C_(2)原位氧化为TiO_(2)量子点−碳量子点,并将其作为助催化剂包覆于g-C_(3)N_(4)基底上。通过表征复合光催化剂的物相组成、表面化学态和显微形貌,确定纳米Ti_(3)C_(2)成功转化为TiO_(2)量子点−碳量子点,并且均匀分布于g-C_(3)N_(4)基底表面。在制备过程中,当纳米Ti_(3)C_(2)加入量为60 mg时,该复合光催化剂展现出最高的催化效率,是单一g-C_(3)N_(4)的4.37倍。光电化学测试和第一性原理计算结果表明,该催化效率提升的主要原因为TiO2量子点与g-C_(3)N_(4)形成了结合紧密的type Ⅱ型异质结,从而提高了光生载流子的分离和迁移效率。同时,碳量子点(CQDs)的上转换效应将600~750 nm波长范围的光转化为g-C_(3)N_(4)可吸收的400~460 nm的可见光,提高了g-C_(3)N_(4)对太阳光的利用率。该研究为异质光催化剂的制备和性能提升提供了新的研究思路和方法借鉴。

LIX84和LIX54混合萃取剂从氨性溶液中萃取锌的研究

以Zn2+-NH3-Cl--H2O氨性溶液为水相,考察LIX84和LIX54混合萃取剂相对含量、相比、被萃水相中锌离子浓度、总氨浓度和pH对锌萃取率的影响。借助计算软件GEM-Selektor从理论上分析被萃水相pH对锌萃取率的影响。研究结果表明:相比、被萃水相总氨浓度和pH是影响锌萃取率的主要因素;被萃水相是总氨浓度为3 mol/L、锌离子质量浓度为3 g/L的氨性溶液,当NH3与NH4Cl的物质的量比n(NH3):n(NH4Cl)为3、相比为1:1时,于40℃振荡30min,单次锌萃取率可达76.42%。

聚碳硅烷的高温陶瓷化机理

通过TG-DTA,IR,XRD和SEM等测试方法分析研究聚碳硅烷（PCS）的热分解过程及在真空高温条件下物相成分及晶形的变化过程。研究结果表明：聚碳硅烷质量损失主要发生在300-700℃之间,300-450℃主要发生小分子聚合物以及裂解产生的分子碎片的挥发;450-650℃之间,Si—H和C—H键发生断裂,生成氢气、烷烃等气体;650-900℃,PCS发生有机无机转变,裂解产物开始具有无机特征;900-1200℃,裂解产物基本不再具有有机特征,PCS完全转化为无定型SiC;1 200℃以后,SiC结晶形成β-SiC和α-SiC,温度升高结晶度增加且伴随晶粒的长大,2 000℃时有SiC的升华现象,且2 000℃的XRD可以证明C在PCS的陶瓷化过程中有一定富余。

PVB改性酚醛树脂对PEMFC碳纸的影响

采用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)对酚醛树脂进行改性,并制备了质子交换膜燃料电池(PEMFC)用碳纸,研究PVB浓度对碳纸性能的影响。结果表明,PVB的引入使树脂炭与碳纤维的界面结合强度得到改善,随PVB浓度的增大,碳纸的抗弯和抗拉强度均呈现先增大后降低的趋势;碳纸的柔韧性及导电性均有所提高,且密度和厚度均控制在较低的范围内;透气性较稳定,维持在3 026~3 300 ml·mm/(cm·h·mm Aq)的范围内。采用浓度为0.06 g/ml的PVB处理后的碳纸,其抗弯、抗拉强度和电阻率分别为52.28 MPa、30.25 MPa和10.11 mΩ·cm。

锆-硅有机前驱体裂解机理及PIP法制备C/C-ZrC-SiC复合材料的烧蚀行为

使用有机锆前驱体(POZ)和聚碳硅烷(PCS)作为前驱体,通过前驱体浸渍-裂解工艺(PIP)制备了C/C-ZrC-SiC复合材料。采用热重分析仪、X射线衍射、扫描电子显微镜等手段研究了Zr-Si混合前驱体的裂解过程中的热失重行为、物相转化过程及显微组织,并详细分析了复合材料的微观结构和烧蚀行为。结果表明:将Zr-Si混合前驱体从室温加热至1 200℃时,ZrC首先转化为无机态的ZrO_2,当裂解温度升高至1 600℃时,ZrO_2通过碳热还原反应生成ZrC陶瓷;SiC晶体的转变温度为1 200～2 000℃。对C/C-ZrC-SiC复合材料烧蚀后的显微组织观察表明,所制备的复合材料具有良好的耐烧蚀性能。

PEMFC钛金属双极板表面改性研究进展

钛和钛合金具有低密度、高强度,在酸性环境中表现出优异的耐蚀性能,在质子交换膜燃料电池(PEMFC)金属双极板中具有很高的研究和使用价值。介绍了质子交换膜燃料电池的工作原理,石墨材料、金属材料和复合材料等双极板的优缺点。以钛金属双极板为例,综述了金属双极板表面改性方法及其研究进展,指出了未来钛金属双极板表面改性的研究方向。

轨道交通制动盘用颗粒增强铝基复合材料研究及进展

轨道交通装备轻量化是节能降耗、降低成本的有效手段。制动盘轻量化可减轻簧下重量,从而降低车辆运行阻力、减轻轨道压力,对降低运行及维护成本有重要意义。颗粒增强铝基复合材料具有低密度、高比强度、高比刚度等优点,因而成为轻量化轨道交通制动盘的关键材料之一。文章介绍颗粒增强铝基复合材料制备方法与增强颗粒对材料综合力学性能的影响;展望该类材料未来研究方向,以期为颗粒增强铝基复合材料轨道交通制动盘开发提供参考。

相变材料在热储能技术中的应用

相变材料具有储能密度高、相变温度近似恒定以及相变温度宽泛等优点,成为热储能技术研究的热点之一。热储能技术在构建清洁高效能源体系中发挥着重要作用,是国家大力推进研究的重要新型储能技术。本文综述了热储能材料的分类并重点介绍了研究和应用较广泛的几种主要的固–液相变材料及其热物性特性;并针对固–液相变材料制备与封装方法进行了阐述。最后介绍了相变材料在热储能技术领域中的应用,并指出今后研究的重点是简化生产工艺,降低成本,从而实现规模化生产。

钛双极板表面原位生成TiN涂层的性能研究

目的降低钛合金表面的接触电阻,提高其抗腐蚀性能。方法 TA2纯钛表面进行活化后,原位反应生成TiN涂层。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析表面形貌和成分,使用直流表面电阻和界面接触电阻(ICR)来评价涂层的导电性,在模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)环境中测试其抗腐蚀性能。结果经过TiN处理后的TA2纯钛双极板表面致密,其生长方式为沿(111)晶面择优生长。在750℃反应2 h获得的试样的直流表面电阻和ICR电阻最低,抗腐蚀性能最佳。压力为120N/cm^2时,电阻率稳定在6.7 m?/cm^2。在模拟PEMFC环境中的表面腐蚀电流为0.816μA/cm^2,经过恒电位扫描后的SEM显示,其表面完整,H2气氛中涂层界面完整,空气气氛中出现较多点蚀。结论在TA2纯钛表面原位反应生成TiN涂层有助于提高基体表面的抗腐蚀性和导电性。

在纯钛表面制备疏水和抗腐蚀性碳-PTFE复合涂层的性能（英文）

采用水热法和浸渍法两步工艺在钛板上制备由碳和聚四氟乙烯(PTFE)组成的复合涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、水接触角计、X射线光电子能谱(XPS)和电化学技术对复合涂层的形貌、组分、疏水和腐蚀性能进行表征,研究不同聚四氟乙烯浓度的浸渍液对复合涂层腐蚀性能的影响。结果表明,当以0.1 mol/L的葡萄糖溶液为碳源、20 wt.%PTFE悬浮液为浸渍液时,聚四氟乙烯均匀分布于所获得的碳复合涂层表面。20 wt.%PTFE浸制的碳涂层与钛板具有良好的结合强度和疏水性,此时润湿角为142.3°,且涂层耐腐蚀性能良好,腐蚀电流密度低至0.0045μA/cm2。因此,钛基体上制备的碳PTFE复合涂层具有良好的疏水性和耐腐蚀性,在汽车和金属防腐工业中具有较好的应用前景。

静电吸附制备RGO/Cu复合材料

为了解决还原氧化石墨烯(RGO)在铜(Cu)基体中的分散问题以及还原氧化石墨烯与铜之间的界面结合问题,采用静电吸附方法,结合界面过渡相设计制备RGO/Cu复合材料。采用Cu-Ti合金粉通过生成过渡相来改善碳在金属基体中的润湿性。结果表明,与铜基体相比,制备的0.3wt.%RGO/Cu-Ti的力学性能提高了60%。强化机理分析表明,该复合材料的力学性能的提高是由于RGO在基体中分散性的改善,以及原位形成的第二相碳钛化合物,因此载荷传递和第二相强化是主要的强化机理。

建筑施工安全现状原因及对策

从安全系统学原理出发,结合建筑施工企业安全管理的现状,分析了存在安全隐患的原因,阐述了综合治理建筑安全的基本对策,以达到标本兼治的目的,使建筑安全严峻形势得到根本好转。

矿用钛合金钻杆表面复合强化与摩擦性能研究

为提高矿用钛合金钻杆的耐磨性能,以低成本粉末冶金Ti-Al-Fe-Mo合金为研究对象,采用表面机械碾磨与固相渗碳相结合的创新方式对其表面进行复合强化处理,研究不同表面碾磨道次加渗碳处理的钛合金表面的微观组织及其显微硬度。以氮化硅球为摩擦对偶,对表面复合强化钛合金样品进行往复式滑动摩擦试验,研究钛合金表面强化层对其磨损量、摩擦因数、表面磨痕微观组织的影响规律。结果表明:表面机械碾磨方法可以在粉末钛合金表面形成梯度纳米晶结构;钛合金经过表面机械碾磨处理后可显著提高表面渗碳的深度和均匀度;经表面机械碾磨与固相渗碳复合强化处理的钛合金,其磨损量相比于单一表面渗碳的钛合金降低了近58%。表面复合强化的钛合金摩擦磨损机制以疲劳磨损、黏着磨损、氧化磨损和少量的磨粒磨损为主。

常压与热压烧结工艺对合金靶材结构与性能的影响

全文综述了国内外常压与热压烧结靶材制备技术的进展,并分析总结靶材制备中烧结工艺对合金靶材制备及其性能的影响。分析了不同温度下开孔/闭孔率的变化,高温变形晶粒择优取向、温度与气氛变化对密度的影响,压力变化所引起的电阻变化机制,原子挥发/化合物分解/第二相析出与晶粒尺寸长大对气孔移动,电子传输截面变化及晶界散射效应的影响,湿化粉与气化粉烧结性能的变化,烧结热力学与动力学机理与技术瓶颈;展望了靶材制备发展方向。

锂电池PACK包Al-Zn-Mg-Cu铝合金CMT焊接组织与性能研究

以锂电池包箱体常用的7003铝合金为研究对象,采用冷金属过渡焊接工艺(CMT)对7003铝合金进行焊接后,经过固溶(485 ℃,3 h)、人工时效(160 ℃,2 h)和自然时效(72 h)热处理后,进行组织和性能研究。通过慢应变速率拉伸试验、常温拉伸试验、显微维氏硬度测试、扫描电子显微镜分析等方法,对该铝合金接头的母材和焊缝的抗腐蚀性能、力学性能以及微观组织形貌进行研究。结果表明:当慢应变速率为1×10-6 s-1时,基材和焊接试样的应力腐蚀敏感性指数(ISSRT)分别为2.73%和9.74%;对焊接试样的接头进行晶间腐蚀和剥落腐蚀测试并评级,晶间腐蚀为4级,剥落腐蚀为PA级;焊接接头的电导率、抗拉强度、延伸率分别为22.0%(IACS)、330.7 MPa、10.0%。

燃料电池气体扩散层石墨化程度对其热管理的影响:建模和实验

碳纸作为燃料电池的气体扩散层,其导热系数在燃料电池的传热管理中起着重要的作用。本文研究了石墨化程度对碳纸的平面导热系数和面内导热系数的影响。采用SEM、XRD、Raman等手段研究了热处理温度(1800、2000、2200、2400、2500℃)与石墨化度的关系。考虑碳纤维与基体碳导热系数的差异,提出了不同石墨化程度下的CP模型。实验结果与模拟结果对比表明,石墨化程度对透面导热系数和面内导热系数有显著影响。

316L不锈钢表面Ni-P/SiC/PTFE复合涂层的性能研究

采用电沉积Ni-P/SiC涂层外加浸制PTFE两段工艺在316L不锈钢表面获得Ni-P/SiC/PTFE涂层,应用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)等分析表面形貌和成份,采用电化学方法对其在0.5 mol/L H2SO4+2×10−6 HF溶液中的耐腐蚀性能进行了研究,通过OCOA润湿角系统测试涂层电化学腐蚀后表面的疏水性能。结果表明:在不锈钢表面制备的Ni-P/SiC/PTFE涂层均匀致密,极大地提高了不锈钢的自腐蚀电位,其自腐蚀电流密度由7.62μA/cm2减小到0.008μA/cm2;涂层在0.6 V电压下耐久性能优异,腐蚀电流密度稳定值为0.19μA/cm2,测试后涂层的润湿角为134.5°。

粉末冶金法制备三维(3D)石墨烯增强铜基复合材料的性能

在Cu-5%Sn合金中加入0~0.4%(质量分数)的3D石墨烯作为增强体,采用粉末冶金法制备3D石墨烯/Cu-5%Sn复合材料,并测试材料的密度、电阻率、抗拉强度、冲击强度、布氏硬度和摩擦磨损性能。结果表明:随3D石墨烯含量增加,3D石墨烯/Cu-5%Sn复合材料的密度和抗拉强度减小,电阻率小幅升高,磨耗量增大;受石墨烯含量的影响不大,材料的摩擦因数受石墨烯含量的影响不大,随制动转速增大而减小。3D石墨烯增强体含量为0.4%的复合材料,摩擦因数稳定性最好。当3D石墨烯加入量为0.2%时,冲击强度为32.5J/cm^2,比基体材料Cu-5%Sn合金提高57.0%;当3D石墨烯加入量为0.1%时,复合材料的布氏硬度(HBW)和伸长率分别为122.0和11.52%,比Cu-5%Sn合金提高22.0%和10.5%。复合材料断口形貌为韧窝花样,为典型的韧性断裂。