Cu_(y)Bi_(2)Te_(2.62)S_(0.08)Se_(0.3)热电材料的微观结构与热电性能

采用合金设计、真空熔炼、快速凝固、球磨制粉、冷压成形和常压烧结工艺,制备了Cu、S掺杂的n型Bi_(2)Te_(2.7)Se_(0.3)热电材料,采用XRD、SEM和ZEM-3热电测试系统等表征热电材料晶体结构、微观形貌和热电性能,研究Cu、S掺杂的n型Bi_(2)Te_(2.7)Se_(0.3)热电材料热电性能机理。结果表明:Cu_(y)Bi_(2)Te_(2.62)S_(0.08)Se_(0.3)热电材料晶体结构为R-3m空间群斜方晶系的六面体层状结构;掺杂Cu的Cu_(y)Bi_(2)Te_(2.7)Se_(0.3)热电材料,形成Cui间隙缺陷和Bi′Te反位缺陷,随着载流子(电子)浓度增加,载流子迁移率降低,电导率显著增大;掺杂S的Bi_(2)Te_(2.62-z)SzSe_(0.3)热电材料,生成化学键健能较Bi-Te强的Bi-S,抑制反位缺陷Bi′Te形成,少数(空穴)载流子浓度减小,同时增强声子对声子散射和点缺陷对声子散射,从而使晶格热导率和双极扩散热导率降低,总热导率明显降低,抑制塞贝克系数的减少;Cu、S共掺杂的协同作用,n型Cu_(y)Bi_(2)Te_(2.62-z)SzSe_(0.3)热电材料电导率增大,而热导率基本不变,由此ZT值和功率因子显著提高;在300~400 K温度范围内,Cu_(0.03)Bi_(2)Te_(2.62)S_(0.08)Se_(0.3)的电导率约为7.0×10^(4)S/m,塞贝克系数约为220μV/K,功率因子约为2.4 m W/(m·K^(2)),热电优值(ZT值)约为1.0。Cu_(0.03)Bi_(2)Te_(2.62)S_(0.08)Se_(0.3)热电材料可广泛应用于低温尤其室温条件下的热电制冷器件和温差发电电池。

海水介质中高活性镁合金负极的电化学性能

研制了一种新型镁合金负极材料 ;用电化学方法测定了镁合金负极在人造海水介质中的电化学性能 ,用浸泡法测定了材料在人造海水介质中的自腐蚀速度 ,用扫描电子显微镜观察了镁合金腐蚀后的表面形貌 ,并与AP65合金和纯镁进行了比较。结果表明 ,新研制的镁合金在人造海水介质中的开路电位增加 ,自腐蚀速度降低 ,稳定工作电位提高 ,电极表面腐蚀均匀 ,可开发用于高电性能电池的负极材料。

新型铝合金阳极电化学性能与组织研究

研制了两种新型铝合金阳极材料 ;用恒电流方法和动电位方法测定了铝合金阳极在碱性氯化钠 (2 5 %KOH + 3.5 %NaCl)介质中的电化学性能 ;用金相显微镜、扫描电子显微镜观察了新型铝合金的微观组织和阳极溶解后的表面腐蚀状态。结果表明 :固溶于铝基体的微量合金化元素Ga、In及其适量均匀分布的第二相 ,可以破坏铝氧化膜的致密结构 ,促使铝基体的正常溶解 ,减少铝阳极极化 ,使铝合金阳极的稳定电极电位变得更负 ;加入能改变铝基体中杂质的存在状态和降低杂质含量的合金化元素Mg等 ,可以改善铝阳极的腐蚀均匀性 ,降低自腐蚀速度 。

溶胶-凝胶法制备A1_2O_3·ZrO_2复合陶瓷涂层研究

用溶胶 凝胶 (Sol-gel)法以Al(NO3) 3·9H2 O ,ZrOCl2 ·8H2 O为原料 ,乙醇为溶剂 ,在不锈钢表面制备了xAl2 O3·yZrO2 复合陶瓷涂层。研究了基材氧化预处理、溶液纽成、添加剂等对陶瓷涂层组成、性能的影响。结果表明 :基材氧化预处理能大大改善涂层与基材的结合强度 :涂有xAl2 O3·yZrO2

电沉积铁镍铬合金工艺参数对镀层铬含量的影响

给出了电沉积铁镍铬合金镀层的镀液配方和操作条件 ;着重研究了配合剂浓度、电流密度、三价铬离子浓度、温度和酸度对镀层Cr含量的影响 ;通过优化工艺参数 ,得到了铬含量 15%～ 4 0 %的合金镀层。

镁海水电池阳极活化机理研究

研制了新型Mg-Hg-X合金阳极材料,用扫描电镜(SEM)、能谱、X-射线衍射(XRD)和电化学测试等方法分析了镁合金阳极材料在海水介质中腐蚀前后的微观结构、表面形貌及表面元素的组成,研究了Mg-Hg-X合金阳极的溶解过程及活化机理。结果表明:在放电初期,Mg-Hg-X合金阳极材料中的第2相粒子随点腐蚀的发生直接脱落,形成腐蚀坑,随后Mg-Hg-X合金阳极溶解在介质中的合金元素离子与基体镁发生反应,再沉积于镁阳极材料表面的点蚀孔中,形成Hg、X的沉积层,破坏钝化膜的结构,降低了Mg-Hg-X合金阳极极化,使电极电位负移,同时沉积的具有高析氢过电位的Hg、X抑制了析氢腐蚀。

电沉积Fe-Cr合金研究

三价铬盐的二甲基酰胺 (DMF)水溶液体系电沉积 Fe- Cr合金 ,可获得含 Cr12 %～ 6 5 % (质量分数 )的光亮合金镀层。研究了阴极电流密度、镀液 p H值、三价铬盐浓度对镀层成分的影响及合金镀层耐腐蚀性能。

新型铝合金微观组织对电化学性能的影响

用金相显微镜、扫描电子显微镜观察了新型铝合金的微观组织和表面形貌 ,用电化学方法研究了材料的电化学性能 ,用排水法收集氢气 。

新型铝合金阳极的腐蚀行为

用浸泡法、动电位线性极化、恒电流极化等方法测试了新型多元铝合金材料M在H2 O、3 .5 %NaCl溶液、3 .5 %NaCl + 3 0 %NaOH溶液中的腐蚀行为 ;用金相显微镜、扫描电子显微镜观察了新型铝合金的微观组织和腐蚀后的表面形貌。结果表明新型多元铝合金M在淡水、氯化钠溶液、碱性氯化钠溶液中均不能生成完整的钝化膜 ;新型多元铝合金M较纯铝腐蚀均匀 。

Al-Bi-Pb-In-Ga合金牺牲阳极的组织与电化学性能研究

研制了一种Al-Bi-Pb-In-Ga合金牺牲阳极;用恒电流法研究了合金在自来水、淡海水、人造海水介质中的电化学性能;用金相显微技术和扫描电子显微技术观察牺牲阳极的微观组织和腐蚀后的表面形貌;结果表明,合金化元素均匀弥散分布的Al-Bi-Pb-ln-Ga合金牺牲阳极在自来水、淡海水、人造海水介质中腐蚀溶解均匀,阳极极化弱,电极电位负,阳极利用率高。

铝合金阳极在碱性介质中的电化学性能

介绍了两种Al Pb In Ga X(X为Mg、Sn)系新型铝合金阳极材料 ;用恒电流方法和动电位方法研究了新型合金阳极在碱性氯化钠介质中的电化学性能 ,分析了介质 pH值、介质温度、极化电流密度对电极电位的影响 ;用金相显微镜、扫描电子显微技术观察了铝合金的微观组织和阳极溶解后的表面腐蚀状态。结果表明 :新型铝合金阳极材料开路电位较纯铝稍低 ;自腐蚀速率急剧降低、电极表面腐蚀溶解均匀 ;新型铝合金在碱性氯化钠介质中不能形成钝化膜 ,阳极极化明显减少 ;在碱性氯化钠 (2 5 %KOH + 3 .5 %NaCl)介质中大电流密度 (80 0mA/cm2 )下新型合金阳极材料 (1# 、2 # )的稳定电极电位可分别达到 -1.3 5V、-1.45V (vs .Hg/HgO)。

Fe-Ni-Cr合金镀层耐蚀性能研究

研究了DMF Glycine水溶液体系电沉积Fe Ni Cr合金镀层耐蚀性能 ,结果表明 :合金镀层耐蚀性能随合金镀层中铬含量的增加而提高 ,含铬量为 2 7%的合金镀层与 18 8不锈钢耐蚀性能相近 ;

热处理对Al-Mg-Sn-Ga-X合金阳极组织与电化学性能的影响

研究了Al-Mg-Sn-Ga-X五元铝合金阳极材料热处理对其在4mol/LNaOH+10g/LNa2SnO3介质中的微观组织和电化学性能的影响。利用金相显微镜、透射电镜、扫描电镜观察了显微组织和表面形貌,利用IM6ex型电化学综合测试仪和排水法测试了材料的电化学性能和腐蚀速率。结果表明:在4mol/LNaOH+10g/LNa2SnO3介质中,冷轧后的Al-Mg-Sn-Ga-X五元铝合金阳极板材经回复退火,可以降低其腐蚀速率,并且稳定工作电位负移,有效改善其综合电化学性能;再结晶退火,板材立方织构增多,其腐蚀速率增大,稳定工作电位负移。

高活性铝合金负极材料的电化学性能研究

研制一种用于碱性电池的高电化学活性的新型铝合金负极材料。用熔铸法和压力加工技术将铝合金制成薄板 ;用电化学方法测试了材料的电化学性能 ;用排水法测试了材料静态浸泡腐蚀的析氢速率 ;结果表明 :新型铝合金负极在3.5 %NaCl水溶液中、3.5 %NaCl + 2 5 %NaOH水溶液中均具有很负的电极电位和低的自腐蚀速率 ;其组成的Al/AgO碱性单体电池 :当放电电流密度为 75 0mA/cm2 时 ,单体电池电压为 1 .6 2V ,析氢速率≤ 0 .2 1ml/(cm2 ·min)。研制的新型铝合金负极材料 。

凝固速度对镁合金阳极组织与性能的影响

以Mg-Hg-X合金为研究对象,利用金相显微镜、扫描电子显微镜、电化学测试仪等研究了不同铸造凝固速度对镁合金阳极经混合酸侵蚀后显微组织、电化学性能和腐蚀速率的影响。结果表明,Mg-Hg-X合金中Mg、Hg形成的第二相化合物组成随合金铸造凝固速度变化而改变,缓慢凝固主要形成Mg3Hg相,快速凝固主要形成Mg2Hg相;同时随铸造凝固速度加快,Mg-Hg-X合金材料腐蚀速率有所降低,电极电位正移。

ZrO_2·Al_2O_3陶瓷涂层耐蚀性能研究

用溶胶 凝胶 (sol gel)法在不锈钢表面制备xZrO2 ·yAl2 O3陶瓷涂层。用X射线衍射 (XRD)和扫描电子显微镜能谱仪分析了涂层组成与结构 ;用金相显微镜观测了涂层的孔隙率 ;用浸泡法和高温抗氧化性试验研究了涂层的耐腐蚀性能。结果表明 :xZrO2 ·yAl2 O3涂层随二组分含量的趋近 ,结构从晶态转变成微晶与玻璃态混合组成 ,直至完全的玻璃化 ,涂层致密度提高 。

电解质组成对铝合金阳极性能的影响

研究了室温下(25℃),4mol/L NaOH+3mol/L NaAlO2介质中,添加Na2SnO3、In(OH)3及Na2SnO3+In(OH)3复合物对铝合金性能的影响。用排水法测试了铝合金电极的析氢速度,用恒电流方法和动电位方法测试了电化学性能。结果表明,4mol/L NaOH+3mol/LNaAlO2介质中,Na2SnO3、In(OH)3及Na2SnO3+In(OH)3混合物能降低铝合金电极自腐蚀速率;恒电流放电时,Na2SnO3使铝合金电极稳定电位稍有正移,In(OH)3和Na2SnO3+In(OH)3混合物使铝合金电极稳定电位明显正移。

淡水用Al-Sn-Bi-Mn合金牺牲阳极性能

采用扫描电子显微镜、能谱分析、金相显微镜及电化学性能测试等方法研究了Sn含量及热处理对Al-Sn-Bi-Mn合金组织及电化学性能的影响。结果表明,含1.0%Sn的Al-Sn-Bi-Mn铝合金牺牲阳极在淡水中具有良好的电化学性能,电流效率为45.2%,经580℃10 h固溶、150℃6 h时效热处理后,电流效率达到51.3%,且腐蚀均匀,产物易脱落。

铝电池研究进展

综述了铝电池国内外发展概况,对Al/空气电池、Al/AgO电池、Al/MnO2电池、Al/H2O2电池、Al/S电池、Al/MnO4-电池、Al/Ni电池、Al/KFe(CN)6和熔盐铝电池的基本性能特点和研究状况作分别介绍,并对铝电池未来研究热点和重要意义进行探讨。

N型Bi_(2)Te_(2.7-z)S_(z)Se_(0.3)热电材料的微观组织与热电性能

通过真空熔炼、快速凝固、球磨制粉、冷压成形和常压烧结工艺,制备了Bi_(2)Te_(2.7-z)S_(z)Se_(0.3)热电材料,表征了Bi_(2)Te_(2.7-z)S_(z)Se_(0.3)热电材料晶体结构、微观形貌、塞贝克系数、热导率、热电优值和功率因子等热电性能。研究了掺杂S的Bi_(2)Te_(2.7-z)S_(z)Se_(0.3)热电材料热电性能与机理。结果表明,Bi_(2)Te_(2.7-z)S_(z)Se_(0.3)热电材料晶体结构为R-3m空间群斜方晶系的六面体层状结构;掺杂S的Bi_(2)Te_(2.7-z)S_(z)Se_(0.3)热电材料,生成较Bi-Te化学键强的Bi-S,V¨Te空位形成能E_(v)(Bi-Te)降低,Bi′Te位缺陷形成能E AS(Bi-Te)增加,抑制反位缺陷Bi′Te,降低了格热导率和双极扩散热导率。同时使Bi_(2)Te_(2.7)Se_(0.3)热电费米能级向导带移动,能带间隙增大,提高本征激发温度,减少少数载流子浓度,态密度(DOS)有效质量增大,塞贝克系数和功率因子增大。300~400 K,Bi_(2)Te_(2.62)S_(0.08)Se_(0.3)热电材料的塞贝克系数约:-224μV/K,热电优值(ZT)约:0.85,功率因子约:1.48 mW/(m·K 2),对开发低温制冷和温差发电材料具有一定实际意义。