喷嘴结构对气雾化激光熔覆专用合金粉末的影响

针对气雾化制备激光熔覆专用粉末的问题,调整粉末材料配比,采用改进后的超音速气雾化喷嘴,对比原喷嘴进行气雾化制取激光熔覆专用镍基合金粉末的实验。结果表明,喷嘴是影响雾化粉末的重要因素。随着喷嘴结构的改进,粉末的平均粒度dm越小、体积四次矩平均径dVm和Sauter平均直径dVs越小,即颗粒越细。与此同时,粉末的流动性更好,松装比更大,粉末的有效雾化率高,符合激光熔覆的要求。

单晶高镍三元正极材料的合成及改性

随着便携式电子产品、电动汽车领域的快速发展,高能量密度锂离子电池的需求度正在日益增加。镍含量在0.6(含)以上的高镍三元材料体系(如LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_(2),LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)和LiNi_(0.9)Co_(0.05)Mn_(0.05)O_(2))在截止电压为4.3 V(vs Li^(+)/Li)的条件下,可逆比容量超过200 m Ah·g^(-1),是高比容量正极的重要发展方向。然而,多晶三元材料的机械强度和压实密度较低,且颗粒中的一次晶粒间存在各向异性,导致在充放电过程中会在多晶颗粒内产生晶间裂纹,电解液会沿晶间裂纹向颗粒内部渗透,从而加剧电极-电解液副反应、恶化电池的循环性能和安全性能。采用无晶界的单晶结构设计可以减少晶间裂纹的形成、抑制界面副反应和提高循环稳定性。本文将对单晶高镍三元材料的优势与存在问题进行综述,并对其合成方法和改性策略进行分析,最后,对单晶高镍三元材料的应用前景与面临的挑战进行评述与展望。

激光熔覆专用合金粉末雾化喷嘴的设计

为了制备适合激光熔覆的球形合金粉末,针对传统雾化喷嘴效率不高、粉末球形度不高且易堵嘴的情况,设计出一种气流出口处为laval型,带有辅助风孔和导液管的气雾化喷嘴。对喷嘴出口处进行气流仿真并用毕托管总压法进行测速,用U型水压力计在喷嘴中心线上进行气压分布测量,进行雾化实验,最后用扫描电镜(SEM)和霍尔流量计对粉末进行分析。结果表明,与传统喷嘴相比,设计喷嘴能在出口处产生超音速气流,且雾化过程中不易堵嘴,雾化效率明显提高。而且制取的粉末有较好的粒度分布,绝大部分呈球形,有良好的流动性,符合激光熔覆的要求。