造孔剂（NH4）2CO3和尿素含量对TiAl多孔材料性能的影响

以 Ti、Al 元素粉末为原料,分别添加(NH4)2CO3和尿素,利用偏扩散反应,制备高孔隙度,孔特征可控的 TiAl 金属间化合物多孔材料。通过 XRD、SEM、金相显微技术等表征手段,研究造孔剂含量对 TiAl 金属间化合物多孔材料的物相结构、孔径、总孔隙率、透气度、膨胀率及力学性能的影响。结果表明:造孔剂对多孔材料物相组成没有影响;分别添加 7%碳酸铵和尿素后,平均孔径分别对应为 30.6 μm 和 28.8 μm,体积膨胀率增大到45.6%和 44.4%,总孔隙率为 49.9%和 48.3%,透气度为 307.3 m3/(m2 kPa1 h1)和 302.1 m3/(m2 kPa1 h1),极限抗拉强度分别为 27.85 MPa 和 32.49 MPa。

水田旋耕路径的识别方法

为减少耕作过程中产生的重耕、漏耕现象,提高耕作效率,针对导航视觉系统采集的水田非结构化自然环境彩色图像设计一种旋耕机耕整路径识别方法,探讨适宜于水田的彩色特征模型的选择。结合水田土壤区域噪声小而秸秆区域噪声大的特点,利用过量补偿法对水田图像进行去噪,再对图像进行逐行扫描,得到每个像素点的彩色特征值。利用土壤区域和秸秆区域的彩色特征值差异得到边界点信息,最后利用最小二乘法将得到的边界点拟合成一条直线,求得直线的倾角即为旋耕机的转向角,从而确定旋耕机的前进方向即确定路径信息。

Ni-Cr-Fe合金薄膜电极的制备及析氢性能

以废旧马口铁为基体,Ni粉、Cr粉为覆膜材料,通过活化反应烧结法制备了Ni-Cr-Fe三元薄膜合金电极。采用X射线衍射分析(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)、X射线光电子能谱分析(XPS)等对电极的物相、形貌结构、元素分布进行表征,并研究了电极材料的析氢机理,通过循环伏安曲线(CV)、线性极化曲线(LSV)、电化学交流阻抗(EIS)等方法测试了电极材料的电催化析氢性能。研究结果显示,在室温条件下,Ni-Fe二元合金电极材料在6 mol/L KOH溶液中的析氢过电位为-0.59 V,交换电流密度为20.6 mA/cm^2,Tafel斜率为121.3 mV/dec。同样条件下,调节Cr含量可提高析氢催化活性,Ni-30%Cr-Fe(质量分数,下同)三元薄膜合金电极材料的析氢催化活性最强,其析氢过电位仅有-0.39 V,交换电流密度为30.9 mA/cm 2,Tafel斜率为78.1 mV/dec,经28160 s开路电位测试,电极材料的开路电位(η)从-0.87 V变化为-0.69 V,仅增加18 mV,表明析氢电极的化学稳定性好。

颗粒状饲料接触参数标定及其流动性能分析

目前针对颗粒状饲料离散元接触参数及其流动性研究比较缺乏,难以通过离散元仿真方法准确分析颗粒的运动状态,从而开展相关加工机械的优化设计。文章以不同粒径、加工工艺(制粒、膨化)生产的4种颗粒状饲料为研究对象,开展了基于漏斗法和提升法的颗粒状饲料动、静态流动堆积过程分析,结合Placket-Burman仿真试验确定了影响颗粒堆积角的显著性因素,通过开展二次正交旋转组合仿真试验对颗粒状饲料的离散元接触参数进行了标定,参数标定后的颗粒形成堆积角与实际堆积角误差均在1%以内。颗粒状饲料流动性能分析表明,膨化饲料具有更好的动、静态流动性能,降低颗粒表面粗糙度、控制加工成型颗粒的长径比,是提高其动、静态流动性能的有效途径。

类石墨烯MXene材料制备及相关性能研究现状

MXene材料是一种新型二维金属过渡碳化物或氮化物,通过氢氟酸、氟化铵或无机氟化物等刻蚀前驱体MAX相中的活泼金属元素而得到。理论研究发现,MXene材料的性能非常优异,具有高比表面积、高电导率,以及优异的光学、电学、磁学及力学特性。主要介绍MXene材料的制备方法及其在不同领域的研究与应用,分析了现阶段存在的问题,并展望了发展方向。

类石墨烯MXene的制备及储氢研究进展

近年来,氢能源因燃烧性能好、发热值高、可再生、无污染等优点而被广泛关注,但由于其难以在高密度下存储,且在存储过程中会释放大量热量,因此寻找低温环境的储氢材料成为科学家面临的巨大挑战。MXene作为一种新型二维过渡金属碳化物或氮化物,因性能优异,具有高的比表面积、优异的热力学稳定性、可调控的层间距,而在储氢领域备受关注。综述了MXene材料的制备方法,并利用第一性原理从理论上分析其储氢机理,探究了MXene复合材料的储氢性能,指出现阶段MXene在储氢领域存在的问题并对其发展方向进行了展望。

MXene的制备及其在析氢领域的研究进展

电解水制氢具有可持续、高效率、无污染等优点,但该技术存在能耗过大、生产成本偏高等问题。其原因在于电解电极析氢过电位太高,造成能源消耗大,为了有效地降低能耗,研究新型析氢电极材料是解决电解水难题的关键所在。MXenes具有高比表面积、良好的亲水性、较低的析氢过电位和氢吸附吉布斯自由能,是一种理想的析氢阴极材料。系统地从MXene材料的制备、储存及其表面官能团结构改性等方面开展了探讨,结合析氢理论研究和实验研究,对MXene二维材料的电解析氢性能和析氢反应机理进行了阐述。最后,对MXene在析氢催化领域的发展前景作出展望,随着制备方法的多样化和技术手段的改进,MXene定会作为未来主要的析氢催化材料之一。

TiAl金属间化合物分离膜在TiCl_4工业分离中的应用

TiAl金属间化合物分离膜具有高过滤精度和长期稳定的过滤通量。使用TiAl金属间化合物分离膜的固液分离可以大大提高TiCl_4生产工业中的生产效率。反吹和反冲洗技术相结合,确保了长期密封和过滤过程,大大降低了劳动强度,避免了污染。本文对滤饼层中固体颗粒的清洗和再生进行了研究,结果表明,反向过滤可以显着提高TiAl膜的渗透通量,并且采用化学清洗效果最好。

Cr含量对NiCrMoCu多孔材料的影响及其造孔机理研究

以Ni、Cr、Mo、Cu元素粉末为原料,基于活化反应烧结方法制备NiCrMoCu多孔材料,表征了不同Cr含量的物相组成、体积膨胀率、孔结构和孔隙形貌,探讨了孔隙产生机制。结果表明:多孔材料的孔径、孔隙率、体积膨胀率等随Cr质量分数上升而增大。Cr质量分数为30%时,孔隙结构最佳,其开孔隙率为42.10%,总孔隙率为48.36%,体积膨胀率为12.60%,平均孔径为13.32μm,透气率为96.3 m^(3)·m^(-2)·kPa^(-1)·h^(-1)。计算了Cr,Mo,Cu各原子在1150℃下不同基体元素中的扩散速率,结果表明Cr原子在Ni和Cu原子中扩散速率分别为1.61×10^(-14)和8.22×10^(-13)m^(2)·s^(-1),远高于Mo和Cu各原子的扩散迁移速率。研究了NiCrMoCu多孔材料的造孔机制,主要为粉末压制过程中产生的间隙孔和Cr、Mo、Cu原子在不同基体中元素扩散速率不同引起的Kirkendall效应。

Ni-Cr-Mo-Cu多孔磷化物电极的制备及电催化析氢性能

为了解决电解水析氢过程中所用电极材料的低效率、高成本问题,采用粉末冶金法—低温磷化法制备了一种Ni-Cr-Mo-Cu多孔磷化物电极。采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)等对电极的物相、形貌结构以及元素分布等进行表征;通过开路电位、线性极化、交流阻抗等方法测试了磷化物电极材料的电催化析氢性能。结果表明,Ni-Cr-Mo-Cu多孔磷化物电极具有优异的析氢性能,调节磷化时间可在较大程度上提高其析氢催化活性。在室温条件下,磷化时间为2 h的Ni-Cr-Mo-Cu多孔磷化物电极在6 mol/L KOH的溶液中析氢性能较好,其析氢过电位仅有–0.19 V(vs RHE),交换电流密度为10 mA/cm2时对应的极化电位为–0.20 V(vs RHE);经开路电位测试18000 s后,电极材料的开路电位(η)从+0.80 V变化为+0.78 V(vs RHE),仅降低0.02 V,表明其具有良好的电催化稳定性。