SiCrO_(x)N_(y)选择性吸收涂层制备及性能研究

采用直流及中频反应溅射在铜基底上沉积SiCrO_(x)N_(y)光谱选择性吸收涂层。对该涂层的光学性能进行表征,其吸收比为0.938,80℃发射比为0.07。经300℃,200 h热处理后,吸收比无明显变化,发射比小幅升高;俄歇电子能谱(AES)分析显示,界面处元素扩散和Cu基底氧化是涂层光学性能下降的主要原因。在35℃下进行5%盐雾腐蚀试验,腐蚀初期涂层发射比迅速升高,腐蚀36 h后吸收比衰减加速,涂层表面开始出现剥落现象;致密的SiO2减反射层对增强涂层耐盐雾腐蚀性能有明显效果。

Ti-Mn系AB2型Laves相储氢合金研究

以AB2型Laves相储氢材料Ti-Zr-Mn-Cr-V-Fe为基础,系统研究了A侧和B侧元素比例调整对合金储氢容量、平台特性等的影响。结果表明,随着A/B的增大,合金吸氢容量明显增大,吸放氢平台压力降低,滞后减小,平台斜率有所增大。这种现象可通过"局域环境模型"来解释,而合金吸氢容量随A/B比值的增大而增大的现象还与合金DEC(d-electron concentration)值的降低有关。随着B侧Mn/V-Fe比值的增大,合金平台压力升高,平台斜率和滞后均有所降低,吸氢容量也略有降低,这是合金中具有较大d电子数的Mn元素增多造成高Mn/V-Fe比合金的DEC值较大导致的。Fe/Mn值增大,则会导致平台压力明显升高,合金吸氢容量降低,平台斜率明显减小,吸放氢滞后也略有降低。最终优化出综合储氢性能良好的TiZr0.02Mn1.50Cr0.05(V-Fe)0.43Fe0.02合金,该合金25℃吸氢,合金的有效储氢容量为1.73%(质量分数)。

质子交换膜燃料电池耐久性评价方法

耐久性是阻碍质子交换膜燃料电池发展的重要原因。介绍了美国能源部与日本燃料电池商业化推进协会的加速测试方法,对两种测试方法的测试特点、适用范围等方面进行了分析,包括湿度循环、负载循环、启停循环、开路电压等工况下性能衰减的机理及主要材料的腐蚀特点。总结了提高燃料电池耐久性的方法和测试手段的进展。

氢等离子体电弧熔炼法制备低C高纯LaNi5合金的研究

本文采用氢等离子体电弧炉熔炼法,以掺入H2的高纯Ar作为等离子体产生气氛,制得C含量较低的高纯La Ni5合金。首先以99.95%La(原始C含量为0.027%)和99.99%Ni(原始C含量为0.0068%)为原料,分别研究了熔炼气氛掺氢量、熔炼电流、熔炼时间对La Ni5合金中C含量去除效果的影响。进一步以低碳99.95%La(原始C含量为0.007%)和99.999%Ni(原始C含量为0.002%)为原料,设计3因素4水平的正交实验,以探索获得C含量最低的高纯La Ni5合金的最佳熔炼工艺。实验发现当熔炼电流恒定时,合金中的C含量随着熔炼气氛掺氢量和熔炼时间的增加呈现下降的趋势;经过正交实验分析与验证,最佳熔炼工艺为在25%H2+Ar熔炼气氛条件下,熔炼电流为230 A,熔炼30 min,获得的La Ni5合金C含量低至0.0014%,合金的化学纯度为99.983%。

多孔316L不锈钢管表面钯膜制备及性能表征

多孔载体支撑钯膜可广泛应用于氢气分离纯化领域。其中,多孔金属负载钯膜具有密封可靠、机械强度高等优点。但钯膜与多孔金属高温下易发生成分互扩散,导致其氢渗透性能降低。针对多孔金属负载钯膜高温稳定性差的问题,采用浆料涂敷法在多孔316L不锈钢管表面制备了氧化钛层作为扩散阻挡层。通过氢气高温烧结提高氧化钛层与多孔不锈钢载体间的结合强度。氧化钛修饰多孔不锈钢管的平均孔径为1.1μm。采用化学镀方法在氧化钛修饰多孔不锈钢管表面制备了钯膜。通过扫描电镜-能谱分析(SEM-EDS)和X射线衍射(XRD)表征了钯膜的结构、形貌和成分分布。多孔不锈钢管表面钯膜致密,厚度为5μm,为单一面心立方相。钯膜与氧化钛层结合紧密。对多孔不锈钢管表面钯膜进行了氢渗透性能测试,钯膜与多孔不锈钢载体未发生元素互扩散。在723 K,0.5 MPa压差条件下,钯膜的氢渗透率为1.58×10^(-3) mol·m^(-2)·s^(-1)·Pa^(-0.5),氢氮选择系数为1700,氢渗透激活能为15.46 kJ·mol^(-1)。