基于固态电解质膜的软包电池制备与初步表征

固态电池安全性高、可适应高比能正负极,是蓄电池发展的方向,但存在固相界面阻抗大、界面结构稳定性差等问题。为了快速评估固态电池技术在实用型蓄电池中的作用,本文采用流延法制备了在50℃下离子电导率为6.16×10^(-4)S/cm的固态电解质膜。以高镍三元为正极、石墨为负极,制备了质量为1.1214 g、容量为53.44 mAh的微型软包电池和容量为7252.8 mAh的大容量软包电池。微型软包电池实现了5 C高倍率的放电和150次循环,大容量软包电池在放电深度(DOD)为13.78%时,实现了439次循环充放电。以上结果说明固态电解质膜满足在锂离子电池中使用的要求,然而这些电池的界面构筑仍有不足之处。基于本文结果,通过对固态电解质膜材料、电池化成制度等进行改进,有望促进高性能电池的研发。

多源-多离子耦合作用下水泥胶砂硫酸盐腐蚀机理

硫酸盐渍土地区现浇结构广泛存在多源-多离子耦合腐蚀,利用砂浆内掺Mg^(2+)、Cl^(-)以及SO_(4)^(2-)并置于不同的腐蚀环境中,在腐蚀期间分别测定试样的孔隙分布、质量、尺寸以及不同深度硫酸盐浓度的变化,同时测定了抗折、抗压强度的演变规律。采用扫描电镜-能谱分析(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)及热重分析(TG-DTG)等方法观测试样微观结构及矿物成分变化。试验结果表明,内源腐蚀增加了试样的有害孔含量,加速了腐蚀进程;内源腐蚀对试样抗折强度的发展具有明显的不利影响,较无内源腐蚀试样抗折强度降低了50%~67%;内源Mg^(2+)严重影响了硫酸盐环境中试样抗折强度的发展,试样的抗折强度仅为无腐蚀组的4.4%;试样表层的Mg^(2+)缓解了有害孔隙含量增加趋势,对内部结构具有一定的保护作用。

露天煤矿闭坑复绿对周边环境空气质量的影响研究

通过对抚顺西露天煤矿闭坑复绿工程实施前后场内重点区域环境空气质量状况跟踪检测,分析复绿对矿坑周边环境空气质量的影响。结果表明,项目开展前后,PM_(10)、PM_(2.5)、氮氧化物浓度都在不同程度上有所下降,而负氧离子浓度呈逐步上升趋势。矿坑复绿在防风固沙、减少扬尘等方面非常有成效,同时绿植的碳汇效果明显,很大程度上改善了周边环境和空气质量。

现浇混凝土空心楼板施工技术

现浇混凝土空心楼板在现代公共建筑的应用打破了以往的结构模式,使结构楼板在保温、隔热、隔声等功能上更加优越以及良好的结构性能。结合清华大学新建法律图书馆工程实例,从空心板布置、定位、抗浮、钢筋保护层,混凝土浇筑等方面详细阐述了现浇混凝土空心楼板的施工方法及技术要点,为其他工程施工提供借鉴。

磨粒粒径对Si_3N_4结构陶瓷冲蚀磨损性能的影响

以冲蚀磨损工况下的典型应用材料Cr15Mo3高铬铸铁为对比材料,采用转盘式液-固双相流试验机研究了不同SiC磨粒粒径对Si3N4结构陶瓷抗冲蚀磨损性能的影响,分析了试验材料冲蚀磨损的微观失效机制.研究结果表明:在各种粒径磨粒的冲蚀磨损条件下,Cr15Mo3铸铁的冲蚀磨损率都比Si3N4结构陶瓷的高,Si3N4结构陶瓷的抗冲蚀磨损能力是Cr15Mo3铸铁的20倍左右;粗颗粒磨料冲蚀条件下试验材料的体积损失比细颗粒磨料冲蚀条件下的大,即磨粒越粗冲蚀磨损越严重;在微观上,Cr15Mo3的腐蚀坑、冲蚀坑多,基体材料冲刷磨损严重,W型失效形貌明显,而Si3N4结构陶瓷的冲蚀磨损面比较光滑,材料失效主要是晶界粘结相失去多所致;结构致密、晶粒细小并有细小柱状晶的存在等是Si3N4结构陶瓷抗冲蚀磨损性能优异的主要原因.

氢气压缩机缸套开裂失效分析

采用宏微观形貌分析、化学成分分析、拉伸及冲击性能试验等分析了氢气压缩机缸套开裂的原因。结果表明,灰铸铁内部铸造缺陷的存在是导致缸套发生早期开裂失效的主要原因,片状石墨粗大也是原因之一。

铸造合金全冠戴用后颊黏膜上皮细胞DNA损伤的研究

目的研究3种铸造合金全冠戴用后颊黏膜上皮细胞DNA的损伤情况。方法给狗分别进行58%金合金、不含Be元素的NiCr合金、含Be元素的NiCr合金铸造全冠修复,建立实验动物模型。采用VG-X7型电感耦合等离子体质谱仪和IRISIntrepid型电感耦合等离子体原子发射光谱仪检测戴冠前、戴冠2周、1月、2月及3月时颊黏膜上皮细胞中金属离子的种类和质量浓度,同时应用彗星电泳方法检测颊黏膜上皮细胞DNA的损伤情况。结果58%金合金全冠戴用后,在颊黏膜上皮细胞中金属离子质量浓度变化不明显;戴冠2周时彗星数目显著增加,而后又恢复到戴冠前水平。NiCr合金全冠戴用后,颊黏膜上皮细胞中Ni、Cr、Be离子质量浓度以及彗星数目均随着戴冠时间的延长而逐渐升高,其中含Be元素组的彗星数目显著高于不含Be元素组,而后者彗星数目又明显高于58%金合金组。颊黏膜上皮细胞中的Ni、Cr、Be离子质量浓度与彗星数目呈正相关。结论金合金全冠戴用后没有引起颊黏膜上皮细胞DNA的损伤,而NiCr合金全冠,尤其含Be元素者,戴用后将引起颊黏膜上皮细胞DNA发生明显损伤。

PRB技术对地下水中重金属离子的处理研究

实验模拟地下环境,以受重金属离子Pb(Ⅱ)、As(Ⅲ)、Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Fe(Ⅱ)和总Mn污染的地下水为研究对象,利用还原铁粉、铸铁粉、铸铁粉与颗粒活性炭的混合物为可渗透反应墙(PRB)的主要介质,石英砂为辅助介质,设计了3种反应器。在有效孔隙率为60%～65%、水力停留时间为12.0～14.4h的条件下,考察其对污染物的去除效果。结果表明:3种反应器对Pb(Ⅱ)、As(Ⅲ)、Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)均有较高的去除效果,去除率达98%以上;总Mn的去除率分别达98%、89%和66%;Fe(Ⅱ)的去除率分别达83%、56%和49%。考察了3种反应器内pH、Eh、DO的关系及对重金属离子去除效果的影响,分析了污染物的去除机理。综合考虑处理效果与成本,笔者认为以铸铁粉与石英砂的混合物为PRB的反应介质,应用PRB技术原位处理受上述重金属离子污染的地下水是可行的。

铸造合金全冠戴用后对外周静脉血淋巴细胞凋亡的影响

目的研究三种常用铸造合金全冠戴用后对外周静脉血淋巴细胞凋亡的影响。方法给狗分别进行58%金合金、不含Be的NiCr合金、含Be的NiCr合金铸造全冠修复,建立实验动物模型。采用ICP-MS检测戴冠前、戴冠2周、1月、2月及3月时外周静脉血中金属离子的种类和浓度,同时应用流式细胞仪检测外周静脉血中淋巴细胞凋亡的情况。结果58%金合金全冠戴用后,外周静脉血中金属离子浓度变化不明显;淋巴细胞凋亡率没有明显变化。NiCr合金全冠戴用后,外周静脉血中Ni、Cr离子浓度以及淋巴细胞凋亡率均随着戴冠时间的延长而逐渐升高,其中戴冠3月与戴冠2月之间无明显差异(P>0.05)。含Be组的淋巴细胞凋亡率均显著高于不含Be组,不含Be组又明显高于58%金合金组;NiCr合金全冠戴用后,Ni、Cr离子浓度的升高与淋巴细胞凋亡率呈正相关。结论NiCr合金全冠(尤其含Be者)戴用后外周静脉血中淋巴细胞凋亡明显增加,而金合金全冠戴用后淋巴细胞凋亡无明显变化。

PCNA和Bcl-2蛋白在牙龈组织中的表达

给实验动物狗分别行金合金、不含Be的镍铬合金、含Be的镍铬合金全冠修复,建立实验动物模型.采用ICP-MS(电感耦合等离子体质谱仪)检测戴冠前后牙龈组织中金属离子的质量分数,同时应用免疫组化EnVision二步法检测PCNA(增殖细胞核抗原)、Bcl-2(B细胞白血病/淋巴瘤基因2)蛋白在牙龈组织中的表达.结果表明,镍铬合金全冠戴用后,牙龈组织PCNA,Bcl-2蛋白表达明显,而金合金全冠戴用后表达不明显.PCNA蛋白表达率与Ni,Cr,Si及Be离子质量分数正相关,而Bcl-2蛋白表达率与离子质量分数无明显的相关性.

全氟磺酸离子交换膜的制备与性能研究

采用四氟乙烯、六氟丙烯和全氟磺酰基乙烯基醚共聚合成了全氟磺酸离子交换树脂,通过溶液浇铸法将其制成全氟磺酸离子交换膜(PSAIM)。PSAIM膜显示出优良的力学性能、电化学性能以及化学稳定性。TGA测试结果表明,PSAIM膜的初始热分解温度超过 400℃;DSC测试结果显示,膜中存在微观相分离,该膜具有三个热转变温度,分别对应于非晶区、离子簇区和结晶区。

α-Al_2O_3直接凝固注模成型工艺的研究

以Ａｌ２Ｏ３陶瓷为例，深入研究了Ａｌ２Ｏ３颗粒的等电点随表面水合程度的变化关系，并利用尿酶催化尿素的水解反应将悬浮体的ｐＨ值从４调至９．２。同时研究了Ａｌ２Ｏ３悬浮体中的可溶性离子及离子电导率常数，通过去除高价反离子及控制离子电导率常数，制备出了固相体积分数高达６５％（粘度约为１Ｐａ·ｓ）的高浓度悬浮体。最后利用压汞法，对干压、等静压、注浆、注射成型及直接凝固注模成型工艺成型的αＡｌ２Ｏ３生坯的气孔分布进行了比较分析，结果表明只有直接凝固注模成型工艺（ＤＣＣ）成型的坯体气孔分布为单峰分布。

三种铸造金属全冠戴用后IL-6在实验犬牙龈组织中的表达

目的研究三种铸造金属全冠戴用后IL-6在牙龈组织中的表达。方法选择纯钛、钴铬钼及铜合金,分别给狗行铸造全冠修复,建立12只实验动物模型,随机分成4组(每组3只):对照组,纯钛组,钴铬钼合金组及铜合金组。然后采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)来定量测定戴冠前、戴冠2周、戴冠1月、戴冠2月及戴冠3月时牙龈组织中金属离子的种类和浓度,并且应用免疫组化EnVision二步法检测IL-6在牙龈组织中的表达。结果戴冠2周、1月、2月及3月时铜合金组牙龈组织中IL-6的表达率显著高于钴铬钼合金组,钴铬钼合金组又明显高于纯钛组和空白对照组,而纯钛组与空白对照组之间无显著差异(P>0.05)。IL-6在牙龈组织中的表达率与牙龈组织中Co、Cr、Cu离子浓度的升高成正相关。结论本研究动物模型证明牙科铸造合金修复体戴入后由于合金腐蚀而析出的金属离子会改变机体的免疫应答,使炎症因子IL-6的表达增加。

铸造H13钢的离子氮化、离子软氮化及其对热疲劳性能的影响

试验了用于铝合金铸模的铸造H13钢的离子氮化和离子软氮化以及渗层的热稳定性。用开缺口的试样试验比较了经与未经离子渗的热疲劳抗力,热循环条件为700℃(?)25℃,盐浴加热,水冷却。结果表明,经表面离子渗后由于提高了村料表面的回火抗力所以对抵制热疲劳裂纹的萌生有贡献。但表面渗层有一定厚度化合物层时裂纹的扩展迅速而产生龟裂,只有兼顾渗层的强度、硬度和塑性才能最终提高模具材料的热疲劳抗力。

机械振动对挤压铸造A356铝合金组织与性能的影响

研究了挤压铸造过程中机械振动对A356铝合金材料显微组织与力学性能的影响规律,并对机械振动击碎枝晶的作用机理进行了阐述。结果表明:施加机械振动能够有效地消除材料缩松缩孔及断面裂纹,减少甚至消除挤压铸造铝合金铸锭的微观孔洞,细化晶粒组织,使得组织更加均匀;挤压铸造凝固初期,机械振动能够在很大程度上破碎二次枝晶臂,增加材料的形核率;试验值与理论值的对比分析表明,Kirkwood模型具有更高的精度;机械振动能够提高材料的力学性能,相较于重力铸造与无振动挤压铸造而言,所得铸件的抗拉强度与延伸率均有一定提高.

CrMoCu合金铸铁离子渗硫层的摩擦学性能研究

利用MM-200摩擦磨损试验机,在油润滑条件下对CrMoCu合金铸铁表面离子渗硫层的摩擦学性能进行了研究。结果表明,在油润滑条件下,渗硫试样的摩擦学性能优于未处理试样。利用扫描电镜(SEM)及X射线衍射仪(XRD)分析了渗硫层表面微观形貌和相组成。研究表明,渗硫层中微小"毛细管"的存在,使其表面具有超常储油功能,从而使渗硫层具有良好的减摩、耐磨性能。

铸铁的负离子轰击渗硫研究

采用HLD 35型辉光离子渗氮炉 ,将灰口铸铁试样置于阳极 ,于 35 0℃下进行 4h的渗硫 ,结果在铸铁试样上形成了含FeS的渗硫层 ,渗层厚度约 19μm。本文还对负离子轰击渗硫的机理进行了探讨。

负离子铸铁搪瓷的研制

通过将电气石磨加到铸铁搪瓷面釉中,并对铸铁搪瓷的制作工艺进行合理设计,获得了具有产生负离子功能的铸铁搪瓷。经ITC-201A Smart IonsMonitor负离子测试仪检测,其发射负离子最高可达28090个/cm3,1m in平均值为1160个/cm3。用X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对负离子铸铁搪瓷的晶体结构和显微结构进行分析,结果表明,该铸铁搪瓷面釉中所磨加的电气石,经过涂搪烧成后,其晶体结构没有发生相变,仍为六方柱状晶体。从而得出结论:磨加电气石超细粉体是使该铸铁搪瓷获得负离子功能的主要原因。

金属离子对低铬铸铁腐蚀磨损的影响

采用三体腐蚀磨损试验方法,研究了低铬铸铁在含Cu2+、Fe3+和SO42-离子的介质中的腐蚀磨损特性,并对腐蚀磨损机理进行了分析。结果表明,随着介质中Fe3+和SO42-离子浓度的增加,低铬铸铁的腐蚀磨损耐磨性降低,而随着Cu2+离子浓度的增加,则耐磨性表现出先降低后增加的趋势。低铬铸铁在Cu2+和SO42-离子介质中的磨损机制以显微切削、犁沟和腐蚀剥落为主,在Fe3+离子介质中以腐蚀和显微切削、剥落为主,但在原始介质中,则以显微切削和犁沟为主,兼有少量剥落。因此,介质中的离子参与了低铬铸铁的磨损过程。

3Cr2W8V压铸模稀土离子氮碳共渗处理研究

在4%RE、520℃×2h、1.05kPa气压工艺参数下对3Cr2W8V压铸模进行了稀土离子氮碳共渗工艺试验,多项性能检测结果表明:添加适量稀土的离子氮碳共渗层的表面硬度、耐磨性、高温抗氧化性、冷热疲劳性能以及耐腐蚀性能都有显著的提高,3Cr2W8V钢制汽车车灯座铝合金压铸模用该工艺处理后,完全能满足其使用性能要求。