铜锡合金/高密度聚乙烯导电复合材料的制备与性能研究

主要研究以铜锡合金以及经偶联剂处理的铜锡合金作为导电填料通过球磨法添加到高密度聚乙烯基体中制备的复合材料的导电性能。DSC分析表明随着铜锡合金含量的增加,复合样品的熔点及结晶度均呈现上升的趋势,而经偶联剂处理后,复合样品的熔点及结晶度较未经偶联剂处理的样品有降低的趋势,且随着偶联剂含量的增加,样品的熔点及结晶度降低;导电性能测试结果表明随着铜锡合金含量的增加,复合样品具有更好的导电效果,且经过偶联剂处理的铜锡合金较未经偶联剂处理的铜锡合金具有更好的导电性能。     

铝锡轴承合金的摩擦磨损机理与性能

铝锡轴承合金对大型载重汽车、坦克、高速汽车、拖拉机等的高速高压柴油机的发展有重要的意义。提高铝锡合金的耐摩擦磨损性能可节省大量能源并延长零件的使用寿命,如何取得具有优良的耐摩擦磨损的铝锡合金成为研究的重点。本文介绍了提高铝锡合金的耐摩擦磨损性能的措施及其影响因素,总结铝锡合金中锡元素含量改变、合金元素的添加、热处理与制备工艺的改变对铝锡合金的显微组织以及耐摩擦磨损性能的影响。     

微合金化等对铜基弹性合金疲劳性能的影响

较系统地研究了微合金化元素与形变热处理工艺对铜基合金疲劳性能的影响。结果表明，铜基弹性合金通过多元少量微合金化与形变热处理工艺相配合，能显著提高材料的疲劳性能。获得的微双相组织细小均匀，该组织具有明显的抗裂纹扩展能力，使材料疲劳寿命有较大的提高。     

扩散法制备Al_2O_3弥散强化铜-锡合金粉末及其表征

以Al2O3弥散强化铜合金(简称"弥散铜")粉和雾化锡粉为原料,经600,700和800℃扩散处理制备弥散铜-锡合金粉末,研究扩散温度对合金粉末物相组成、组织形貌、松装密度、流动性、显微硬度和粒度分布等性能的影响,并考察合金粉末的成形特性。研究结果表明:经700℃和800℃扩散处理后,可获得锡分布均匀的弥散铜-锡合金粉末;该合金粉末整体呈不规则形状,局部呈近球形。于700℃扩散处理制备的弥散铜-锡合金粉末具有最佳的综合粉末特性,其松装密度、流动性、显微硬度(HV0.05)和中位粒径分别为2.74 g/cm3,35.1 s/(50 g),140.2和38.8μm;扩散法制备的弥散铜-锡合金粉末具有松装密度低、流动性好、显微硬度高和粒度细小等特点,并且成形稳定性良好,可用于规模化生产。     

锂硫聚合物二次电池关键材料研究进展

报告了在复合型纳米硫正极材料、纳米储锂合金负极材料和用原位合成工艺掺入纳米二氧化硅的凝 胶型聚合物电解质的研制方面所取得的进展;所研制的复合型纳米硫正极材料与凝胶电解质及锂金属负极配合 制成扣式实验电池进行测试,容量已达到７００mAh桙g,发现该材料放电电压是现有锂钴氧材料放电电压的一半, 双电池串联可以与现有锂钴氧材料电池互换;采用微乳液新工艺合成的Cu－Sn纳米合金材料,以石墨与金属锡 复合的材料,以及以金属氧化物作为原料,采用乳液法制备碳微球镶嵌金属锡的球形复合材料等高容量负极材 料取得了较大的进展     

废弃印刷线路板浸出液中原位电沉积制备三维结构Cu6Sn5/CNTs合金薄膜电极

锡基材料因具有较高的理论容量而被认为是极具吸引力的锂离子电池负极材料。然而,由于合金化和去合金化过程中存在体积膨胀效应,使得电池容量迅速衰减,限制了其实际应用。本文采用废弃印刷线路板（WPCBs）浸出液作为电沉积液,通过原位电沉积法制备无粘结剂的铜锡合金/碳纳米管（Cu₆Sn₅/CNTs）合金薄膜电极,并探究了电沉积液中碳纳米管（CNTs）浓度对合金薄膜电极的影响。实验结果表明,当电沉积液中CNTs浓度为0.2 g·L?1时,易团聚的Cu₆Sn₅合金纳米颗粒均匀分布在CNTs形成的三维网状结构中,这使得Cu₆Sn₅/CNTs-0.2合金薄膜电极组装的电池表现出优异的循环性能和倍率性能,在100 mA·g?1的电流密度下循环50次后,放电比容量为458.35 mAh·g?1,容量保持率为82.58%;在0.1、0.2、0.5、1.0和2.0 A·g?1的电流密度下放电比容量分别为518.24、445.52、418.18、345.33和278.05 mAh·g?1。该研究不仅为锂离子电池负极材料的制备提供了参考,还为资源化利用废弃印刷线路板提供了一种经济有效的策略。     

时效状态对Cu-Cr-Zr系合金性能的影响

采用不同时效状态和随后形变热处理工艺制备了Cu-Cr-Zr系合金,采用微观组织观察、硬度和导电率测试等手段研究了不同时效状态对双级时效Cu-Cr-Zr系合金性能的影响.结果表明：欠时效+冷轧+时效工艺和峰时效+冷轧+时效工艺制备的Cu-Cr-Zr-Mg-Si和Cu-Cr-Zr-Ni-Si合金均可获得力学性能和电学性能的优良组合.其中：欠时效+冷轧+时效工艺所制备的合金综合性能更优,但加工热处理过程中性能变化剧烈,材料生产过程中性能均匀性不易控制;峰时效+冷轧+时效工艺制备的合金综合性能极其稳定,易于在生产中控制.不同工艺下的合金性能差异是由析出相与位错的交互作用机制不同造成的.     

微合金化等对铜基弹性合金疲劳性能的影响

较系统地研究了微合金化元素与形变热处理工艺对铜基合金疲劳性能的影响．结果表明：铜基弹性合金通过多元少量微合金化与形变热处理工艺相配合，能显著提高材料的疲劳性能．获得的微双相组织细小均匀，该组织具有明显的抗裂纹扩展能力，使材料疲劳寿命有较大的提高．     

锆基非晶合金激光微织构处理及摩擦磨损性能

研发了一种基于纳秒激光表面微织构的功能化表面制备工艺.此工艺将激光表面加工与低温热处理相结合,先使用一定工艺窗口下的激光加工过程实现非晶合金表面微观形貌的织构化,再使用低温热处理过程调控激光织构非晶合金的表面能/表面化学.研究结果表明:激光加工与低温热处理共同作用下制备的非晶合金表面展现出了表面微纳结构与表面化学的改变,从而实现了超亲水向超疏水特性的转变.同时,微摩擦实验结果表明激光织构化超疏水表面可以在润滑介质的帮助下有效提升其抗摩擦磨损性能.     

铜镁、铜锡合金接触线的制备及组织性能研究

通过上引连续铸造—连续挤压法制备了铜镁、铜锡两种合金接触线.结果表明,镁、锡元素的添加均能显著提高接触线的强度,并保证较高的导电率,镁元素的强化效果更为显著.此外,通过连续挤压扩展变形显著改善了铜镁、铜锡合金接触线的铸态组织,获得超细晶粒.主要原因在于上引铸杆在连续挤压过程中处于高压高温的状态,铸态晶粒完全破碎,动态再结晶发生完全.     

热处理工艺对Cu-Ag和Cu-Ag-Zr合金性能的影响

采用中频熔炼-铁模铸造-热轧-冷轧-热处理工艺,制备了Cu-Ag和Cu-Ag-Zr 2种合金.应用正交实验的方法,研究了不同热处理工艺对合金的力学性能和导电性能的影响.研究结果表明:Cu-Ag合金经优化工艺处理后,其抗拉强度和屈服强度分别为276 MPa和123 MPa,延伸率和电导率分别为45.6％和91.1％;将微量Zr添加到Cu—Ag合金中,经优化工艺处理后,抗拉强度和屈服强度分别增加了33 MPa和71 MPa,延伸率和电导率分别为26.8％和85.3％.     

铅锡二元合金应用于管式VRLA蓄电池的研究

制备了锡含量分别为1.5%、2.0%、2.5%的二元铅锡合金,并测定了它们的力学性能和电化学性能,然后用这些合金浇铸管式正极板栅并组装出管式阀控铅酸(VRLA)电池,通过测定电池的初容量、密封反应效率和循环性能等探讨了不同合金比例的影响. 结果表明,铅锡二元合金可以用于制备管式VRLA正极板栅.     

铜银漆包线的制备及组织性能特征研究

铜银合金以其优良的导电性能和力学性能广泛应用于输电领域。该文研究了Ag元素的添加及其含量对Cu-Ag合金电导率的影响,研究了冷加工变形量对Cu-Ag合金力学性能和导电性能的影响,在此基础上通过上引连续铸造-连续挤压-冷轧-拉拔工艺制备了线径为0.5mm的铜银合金线材,利用浙江宏磊铜业股份有限公司的漆包机实现了铜银漆包线的制备,与同等线径纯铜漆包线的性能进行了对比,并着重分析了铜银上引杆材和连续挤压加工杆材的组织特征。     

热处理温度对纳米SnO_2与石墨复合材料电化学性能的影响

用微乳液法制备了纳米SnO2与石墨复合材料作为锂离子电池负极材料,并对其用不同温度进行了热处理.用X-射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对复合材料进行了表征,并用恒流充放电法考察了试样的电化学性能.对比结果表明,复合材料有着较高的循环容量,不同热处理温度对复合物的电化学性能有着明显的影响.随着热处理温度的升高,电池的循环容量都明显增加,但不可逆容量也随之增加.     

NB-109合金铜带新型制备工艺研究

借助DMIRM金相显微镜、CMT5504微机控制万能试验机和HVS-10数显维氏硬度计等设备,研究了NB-109合金的铸态、加工态及退火态的组织、力学性能及其变化规律.铸态金相组织显示几乎全为α相,为选择冷轧开坯的加工工艺提供了必要的前提条件;为了破坏铸态组织、消除形变织构,获得具有理想组织的成品带材,必须同时具备足够大的冷加工率（约90%）、配合恰当的中间退火温度制度,这是研究的重中之重.根据该材料的特性制备出了具有优异性能的NB-109合金铜带,成功开发出了一种基本与锡磷青铜相同且性能优于锡磷青铜的NB-109合金铜带制备工艺.     

腐蚀废铜铬合金分离铬工艺研究

采用由氨水、氯化铜、氯化铵和水组成的腐蚀液,对铜铬合金粉末废料进行腐蚀分离来回收金属铬.讨论了影响腐蚀分离的条件,确立腐蚀分离的最佳工艺：腐蚀液与铜铬合金粉末废料质量比5∶1;腐蚀温度为50℃;腐蚀时间2 h;氧气流量50 mL/s.该工艺下铜铬合金中铜腐蚀率达98%以上.     

锂离子电池核型G@Cu0.85Sn0.15@C负极材料的改性

针对锡负极材料充放电过程中的体积效应,本文综合采用组分改性与结构改性的研究方法,合成Sn-Cu合金负极材料,研究Cu的掺入对Sn电化学稳定性的影响,同时基于优化改性的Sn-Cu合金开展核壳结构设计,研究最佳核壳结构构造工艺。结果表明,掺入Cu能在一定程度上改善Sn的循环稳定性,Sn-Cu样品的容量在60周循环后趋于稳定,库伦效率较高;核壳结构处理能大幅提升Sn-Cu合金负极材料的循环稳定性,采用球形改性天然石墨(d50=15μm)作为内核的样品首次放电比容量接近800mAh/g,充电比容量最大值超过了500mAh/g,100周容量保持率大于85%,最佳的核壳结构构造工艺是使用片状石墨作为内核,内核粒径为d50=15μm,外壳厚度为柠檬酸裂解碳占复合材料质量比的20%。核壳结构能将Sn-Cu合金的体积效应控制在“囚笼”式结构内,利于材料容量的发挥及循环稳定性的提升。核壳结构的可控制备对实现锡基合金负极材料的产业化具有重要的作用。     

适于MEMS器件的低应力Ni-W纳米晶薄膜的制备

以高强度、高耐腐蚀性Ni-W合金为研究对象,探讨了柠檬酸胺-HEDP体系中,各种电沉积工艺参数以及热处理条件对Ni-W合金薄膜应力的影响规律及其在微喷嘴模具上的应用.研究结果表明,在优化的工艺条件下,可获得应力为230 MPa、硬度高达988 HV、无裂纹的纳米晶Ni-W薄膜材料,为其在MEMS微器件、微模具制备上的应用提供了有效途径.     

滇西和滇南地区几件青铜时代铜器的科学分析

利用科学分析手段,对滇西、滇南出土的10件铜器进行了初步的科学分析,包括化学成分分析和金相组织鉴定。结果表明：这些铜器的材质为红铜、铜锡二元合金、铜锡砷三元合金、铅锑砷铜和铜锡铅砷四元合金。体现了滇西地区铜器制作工艺和合金配比的多样化特点,表明了滇西与其他地区青铜文化存在技术交流的可能性。     

储氢合金LaNi(4.2+5x)Mn0.4Al0.4Zrx的微观组织及电化学性能研究

研究了x(Zr)及热处理工艺对LaNi(4.2+5x)Mn0.4Al0.4Zrx储氢合金微观组织与电化学性能的影响.结果表明:添加Zr元素后该储氢合金中均出现Zr(Ni,Al,Mn)5第二相,并且第二相的含量随x的增大而增多.当x=0.4时,经热处理后合金中的第二相沿主相晶界呈网状分布,而且其韧性很好.由于第二相对主相起到了防腐蚀保护作用,并降低了充放电过程中晶格畸变引起的合金粉化的速度,从而使循环稳定性显著提高,但由于第二相不是吸氢相,对电化学容量没有贡献,因此它的出现使合金的放电容量降低.