Si@TiO_(2)复合材料的制备与性能研究

结合并改进典型的Stöber法,利用聚合物蚀刻硅氧化合物材料的内部并加入钛源制备前驱体,采用低温熔盐法还原得到球形Si@TiO_(2)复合材料,借用X射线光电子能谱分析(XPS)、X射线衍射分析(XRD)和扫描电子显微镜分析(SEM)等手段对材料的组成、结构、形貌进行表征。结果表明,TiO_(2)可以均匀分布在硅颗粒的外表面,与硅颗粒形成核壳结构。TiO_(2)在外层起到了保护及缓冲层的作用,能有效的隔绝电解液与硅材料的直接接触,降低电池内部热量的产生,显著改善硅材料的热稳定性,同时,TiO_(2)与硅材料的结合有助于提高复合材料的电导率,这二者的协同效应可提升电池循环稳定性。在0.1 A/g电流密度下,Si@TiO_(2)复合材料的首次放电比容量为2910.8 mAh/g。在0.5 A/g电流条件下循环300次,其放电比容量为1058.4 mAh/g;且在3 A/g大电流条件下循环500次,仍具有894.6 mAh/g的可逆比容量。这表明TiO_(2)的包覆对提高硅负极的电化学性能的作用是非常明显的。

基于磁滞无损检测的起重机械安全状态评估

针对起重机械安全状态难以判断、剩余寿命无法定量评估的问题,本文利用磁滞应力测量仪(MC-04H-2)采集了门式起重机主梁的矫顽力数据,通过矫顽力与应力、剩余寿命关系评估其各部位服役状态与剩余寿命。结果表明,主梁与支架连接部位矫顽力较大,达到5.2 A/cm,各部位剩余寿命为50~70%,均处于安全状态。此外建立了起重机主梁有限元模型进行仿真。仿真结果表明,主梁的最大应力出现在与支架连接部位,中间部位应力较两端更大,这与现场测试结果高度一致。通过测量起重机械铁磁性材料的矫顽力,实时有效地得到各部位的应力与服役情况,从而对其进行准确的安全状态与剩余寿命评估,为进一步完善起重机械评估技术提供了分析思路与参考。

基于磁滞无损技术的起重机钢梁疲劳寿命分析

针对起重机的钢梁结构的疲劳问题,选取起重机所用钢材制得3组试样进行测试,每组试样的中间标距部分标记了3个位置,随后对试样进行拉伸试验,拉伸前后分别进行矫顽力测试,对拉伸试验过程进行仿真工作,将得到的仿真应力云图与矫顽力云图进行了对比。测试及仿真结果表明:随着外加拉应力的增大,材料的矫顽力(Hc)逐渐增大,矫顽力呈现阶段性的变化规律,这可能与残余应力在材料内部产生位错的钉扎效应有关,矫顽力云图表明试样内部的晶体结构受到不同程度的破坏,矫顽力也随之增加。进一步对矫顽力与应变数据进行理论分析,得到矫顽力-应变拟合曲线与拟合方程。