行星式球磨工艺参数对SmCo_(5)粉体磁性能的影响研究

纳米晶SmCo_(5)粉体具有高矫顽力和强磁耦合的优点,是制备纳米复合永磁材料使用最广泛的硬磁材料之一。采用表面活性剂辅助球磨法制备SmCo_(5)微纳米片,采用行星式球磨机,系统研究了球磨时间、球料比和表面活性剂含量对SmCo_(5)粉体的形貌和磁性能的影响。结果表明随着球磨时间和球料比的增加,SmCo_(5)粉末的粒径和厚度减小并转化为微、纳米片,当球磨时间和球料比大于4 h和12∶1后,SmCo_(5)粉末的粒径和厚度变化不明显。选用球料比16∶1、球磨时间2 h、表面活性剂含量30%参数,SmCo_(5)粉体具有最优的磁性能,剩磁(Mr)为45.9 Am^(2)/kg,矫顽力(Hc)为1.13×10^(6) A/m。

稀土镧对Mg-7Al-2Zn镁合金阳极材料腐蚀和电化学性能的影响

制备了Mg-7Al-2Zn、Mg-7Al-2Zn-0.05La、Mg-7Al-2Zn-0.10La 3种镁合金阳极材料,研究了稀土镧元素对合金在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的腐蚀和电化学性能的影响。采用析氢和自腐蚀测试、扫描电子显微镜、电化学工作站、蓝电测试系统,研究了镁阳极的腐蚀行为和电化学性能。结果表明:镧元素的添加显著抑制了Mg-7Al-2Zn合金的析氢反应,提高了合金的耐蚀性,腐蚀方式由不均匀腐蚀向均匀腐蚀转变。添加少量的La可以保持镁合金的活性。Mg-7Al-2Zn-0.05La合金作为阳极材料时,镁空气电池的放电电压和能量密度达到最大值,分别为0.96 V和1092.8 mWh·g^(-1)。

《金属材料学》创新性教学探讨

《金属材料学》是材料类及机械类专业的基础主干课程,教学效果对学生专业能力的培养意义重大。然而,现代科学的快速发展要求在课程教学中提高学生的创新能力。本文结合河南科技大学《金属材料学》教学的实践,提出将最新的科学研究成果引入到课堂教学和实践教学中的思路,在学生熟练掌握金属材料科学基本原理的基础上,重点培养学生创新性地思考、分析和解决问题的能力。

稀土铈与磷相互作用对纯铜晶粒尺寸和导电性能的影响

在纯铜铸锭中添加不同含量的稀土铈和磷元素,借助电导率测试和微观组织结构分析,研究了稀土铈与磷元素相互作用对纯铜晶粒尺寸和导电性能的影响,阐明了铈、磷元素相互作用影响含磷纯铜晶粒尺寸与导电性能的有关机理。结果表明:纯铜中稀土铈与磷元素相互作用可显著细化铸锭晶粒尺寸,并提高其电导率。含0.016%磷纯铜中添加稀土铈后,晶粒尺寸可由963.67μm减小至198.75μm,晶粒形态由柱状晶转变为等轴晶;电导率随稀土铈含量的增加呈先提高后降低的趋势,铈含量增加至0.014%时,电导率可由81.16%IACS提高至96.14%IACS。这主要与稀土铈可以和磷相互作用形成铈磷化合物有关;一方面,铈磷化合物的形成可抑制磷元素凝固偏析而导致的柱状晶长大,并起到钉扎阻碍晶粒长大的作用;另一方面,可降低铜中固溶磷含量而提高导电性能,但铈过量时将会导致晶界和第二相数量过多、铜材纯度降低,进而影响电子散射而降低其导电性能。

热变形温度对SmCo/FeCo纳米复合磁体磁性能的影响

采用热变形技术,制备了SmCo/FeCo纳米复合磁体,研究了热变形温度对磁体磁性能的影响规律。通过X射线衍射、热重分析、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了磁体的相组成和微观结构。研究结果表明:随着热变形温度从600℃升高到1000℃,Sm_(2)Co_(17)硬磁相的含量不断增加,FeCo软磁相的含量不断减少,SmCo/FeCo纳米复合磁体的矫顽力从1.54 kOe提升到5.04 kOe;饱和磁化强度先增加后降低,剩余磁化强度呈“先升高、后降低、再升高”的趋势。相对于含有部分非晶相的600℃热变形磁体,700℃热变形磁体的晶化程度更高,饱和磁化强度和剩余磁化强度在700℃达到最大值。

铝空气电池阳极、空气阴极及电解质材料研究进展

铝空气电池具有无毒无害、比能量高、成本低、安全性好等优点,被称为“面向21世纪的绿色能源”,作为燃料电池在备用电源、应急电源以及新能源汽车等领域有很好的发展前景。然而,目前铝空气电池的产业化进展缓慢,其瓶颈问题归根结底还是材料问题,铝合金阳极材料和空气阴极催化剂的电化学特性提升是拓展其应用的关键。简单介绍了铝空气电池的基本原理,重点综述了铝合金阳极材料和空气阴极催化剂的研究进展,概述了电解质的研究情况,并展望了其未来发展。

稀土永磁材料力学性能改善方法及加工方法的研究进展

稀土永磁材料因其优异的磁性能在传统工业、风力发电和新能源汽车等领域得到广泛应用。但是,稀土永磁材料中金属间化合物的脆性大,导致该材料的力学性能和加工性能差,从而限制了其应用范围。总结了稀土永磁材料塑韧性差的原因和断裂机理,重点阐述了近年来提高其力学性能的方法,主要包括晶粒尺寸及分布优化、基体相强韧化、晶界强韧化,以及降低力学性能的各向异性,概述了稀土永磁材料的加工方法,最后展望了该领域未来的发展方向。

煤矿瓦斯发电机组冷却系统改造

针对夏季室外低浓度瓦斯发电机组降温系统存在的问题,制定改造方案并进行实施,很好的解决了超温自动停机而影响发电机组正常运行的难题,且取得的良好的经济效益和社会效益。

多品种小批量高品质实验原材料网购平台建设

随着互联网的快速发展,科研人员对通过网络采购实验原材料的需求愈发迫切。对政策背景和采购情况进行了调查研究,并对现有网络采购平台的特点进行了分析。分析表明现有网络采购平台存在着实验原材料质量参差不齐、小批量采购价格偏高、部分原材料难购买等问题,难以满足具有多品种、小批量、高品质特点的实验原材料采购需求。基于此特点,对实验原材料网络采购平台进行了搭建,主要包括产品系统、买家系统、卖家系统、支付系统和服务系统五个部分。

稀土永磁材料的氧化和腐蚀防护研究进展

稀土永磁材料因其特殊的能量转换作用,在航空航天、新能源汽车和风力发电等领域有重要而广泛的应用。然而,由于稀土元素本身比较活泼,稀土永磁材料在高温、潮湿等环境下服役时容易发生氧化和腐蚀,导致其磁性能会急剧下降乃至失效。针对常用的Sm-Co永磁材料和Nd-Fe-B永磁材料,归纳了Sm-Co永磁材料在高温条件下的氧化过程及其模型,总结了Nd-Fe-B永磁材料在高温、湿热环境下发生的氧化、吸氢腐蚀和电化学腐蚀特性,综述了提高磁体自身耐蚀性和涂层防护方面的新进展,并展望了其未来发展的方向。

高性能抗氧化SmCo高温永磁材料

航空航天及现代工业高技术领域对使用温度达到500℃的永磁材料提出了明确需求。SmCo永磁材料因其高的居里温度、强的磁晶各向异性和高的饱和磁化强度成为现有永磁材料中高温永磁材料的首选。然而,商用的2∶17型SmCo合金因其高的矫顽力温度系数使其最大工作温度不超过300℃。本文重点研究了2∶17型SmCo高温永磁材料、1∶7型纳米晶SmCo高温永磁材料以及SmCo高温永磁材料的抗氧化行为;研制出了可以在500℃及550℃应用的2∶17型SmCo高温永磁体;获得了具有各向异性的1∶7型纳米晶SmCo磁体;1∶7型纳米晶SmCo永磁材料在500℃具有良好的结构和磁性能时效稳定性;合金化和表面改性显著提高了SmCo磁体的高温抗氧化能力。

镁空气电池阳极材料的研究进展

镁空气电池由于低成本、高能量密度、高电化学当量等优点,在绿色清洁能源中备受关注。镁空气电池的研究发展仍受到极大阻碍,主要原因在于镁合金在应用过程中存在电池放电电压低、阳极利用效率低、自腐蚀速率大等问题。造成这些问题的原因在于镁合金本身存在的负差数效应、放电产物钝化、合金组织不均匀等。围绕镁空气电池阳极材料,首先对镁合金的阳极反应机理和存在的问题进行了总结,然后分别从合金化、塑性加工工艺、热处理工艺三方面综述了镁合金电化学性能的改善方法,最后展望了镁空气电池阳极材料的未来发展方向。

硼脱氧后的残留硼含量对纯铜组织及性能的影响

针对铜熔炼脱氧工艺,研究了采用硼粉脱氧后残留氧含量及残留硼含量对纯铜微观组织、力学性能和电学性能的影响。结果表明:随着硼加入量的增加,纯铜中氧含量快速降低,残留硼含量升高,纯铜微观组织中枝晶状的氧化亚铜相逐渐消失;随着残留硼含量从0×10^(-6)增加至8.8×10^(-6)时,纯铜的抗拉强度和硬度先升高后降低,伸长率不断升高,导电率升高;当残留硼含量为23×10^(-6)时,纯铜的抗拉强度为135.6 MPa,伸长率为55%,硬度为60.8 HV0.1,导电率为98.12%IACS。