Al2O3包覆LiNi0.03Co0.05Mn1.92O4正极材料的制备及其电化学性能

以Al(NO3)3?9H2O为包覆原料,通过燃烧法制备得到LiNi0.03Co0.05Mn1.92O4@Al2O3正极材料。通过X射线衍射(XRD),场发射扫描电子显微镜(FESEM)和透射电镜(TEM)等表征手段对材料的结构和形貌进行分析,并通过恒电流充放电、循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)等测试分析材料的电化学性能。结果表明,Al2O3包覆没有改变LiNi0.03Co0.05Mn1.92O4的尖晶石型结构,包覆层厚度约10.6nm。LiNi0.03Co0.05Mn1.92O4@Al2O3正极材料电化学性能得到了明显改善,1 C和10 C倍率下初始放电比容量分别为119.9 mAh?g-1和106.3 mAh?g-1,充放电循环500次后容量保持率分别为88.4%和78.2%,而未包覆的LiNi0.03Co0.05Mn1.92O4在1 C和10 C倍率下初始放电比容量分别为121.2 mAh?g-1和104.0 mAh?g-1,500次循环后容量保持率分别为84.1%和67.6%。LiNi0.03Co0.05Mn1.92O4@Al2O3活化能为32.92 kJ?mol-1,而未包覆材料的活化能为36.24 kJ?mol-1,包覆有效降低了材料Li+扩散所需克服的能垒,提高了材料的电化学性能。     

Pd/ZrO2-Al2O3催化剂中载体制备对CH4转化活性的影响

为推动ZrO2-Al2O3在天然气汽车尾气净化催化剂中的实际应用,并阐明其制备条件对负载催化剂转化活性的影响机制,文章以ZrO2-Al2O3复合氧化物为载体,采用等体积浸渍法制备了Pd/ZrO2-Al2O3催化剂,并在连续流动固定床反应器上研究了ZrO2-Al2O3复合氧化物的制备对催化剂低温CH4氧化活性的影响。结果表明：制备方法中,相比于浸渍法和胶溶法,沉淀法更能提高催化剂活性;锆源、铝源优选中,以Zr(NO3)4为锆源、拟薄水铝石为铝源时能获得较高的催化活性;组分配比中,以w (ZrO2): w (Al2O3)=10:90的催化活性最高。XRD、低温N2吸附、CO脉冲吸附的结构表征表明,ZrO2-Al2O3复合氧化物的大的比表面积、孔容、孔径是促进贵金属Pd分散,提升催化剂低温CH4转化活性的关键因素。     

纳米Y2O3对高Nb-TiAl合金高温蠕变性能的影响

在不同温度、不同应力条件下对高Nb-TiAl合金进行蠕变测试,结合扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等分析手段探究纳米Y₂O₃对Ti-45Al-6Nb-2.5V合金高温蠕变性能的影响。铸态高Nb-TiAl合金组织为α₂/γ层片结构,纳米Y₂O₃的添加可显著细化合金组织并改善合金的高温拉伸性能。蠕变结果分析得出,添加0.15at.%纳米Y₂O₃会显著改善Ti-45Al-6Nb-2.5V合金的抗蠕变性能,在800℃/300MPa条件下,合金稳态蠕变速率由2.389×10^_-7s^_-1降至1.500×10^_-7s^_-1;在850℃/250MPa条件下,合金的蠕变寿命由14.10h延长至61.50h。添加纳米Y₂O₃提高合金蠕变抗力的机制是Y₂O₃与基体具有较高的结合强度,可以有效阻碍位错运动,减弱孔洞萌生的倾向。经分析,两种合金在800℃/300MPa下的蠕变行为主要受位错攀移与孪晶控制,蠕变损伤断裂机理为孔洞萌生与裂纹扩展。     

LiCl-KCl-MgCl2-Gd2O3熔盐共电沉积制备Mg-Li-Gd合金（英文）

在823K和973K的条件下,采用恒电流密度共电沉积法在LiCl-KCl-MgCl2-Gd2O3熔盐体系中制备Mg-Li-Gd合金,并运用XRD、SEM、EDS和OM对所制备合金进行微观组织分析。结果表明:在开始的30min内,主要是Mg和Gd的沉积,所得合金含96.53%Mg,3.20%Gd和0.27%Li(质量分数),然后Li迅速沉积。可以通过控制电解时间或改变Gd2O3的浓度调节Mg-Li-Gd合金的组成。XRD分析可知,在Mg-Li-Gd合金中存在Mg3Gd相和Mg2Gd相。从Gd元素的面扫描分析可知,Gd元素主要分布在Mg-Li-Gd合金的晶界处。Gd的添加增强了合金的抗腐蚀能力。     

SrCe1-xYbxO3-α(0.05≤x≤0.15)质子导体管的制备及其铝液测氢应用

采用固相合成法和冷等静压成型法制备了U型SrCe_(1-x) Yb_x O_(3-α)(0.05≤x≤0.15)质子导体管,获得了较合理的合成和成型工艺参数;将其作为敏感元件组装成电化学氢传感器对750℃铝液进行了电动势测量和氢含量计算,探讨了管的掺Yb量、封接方式、管壁厚度、管内气室长度和参比气体的流量对传感器响应时间、灵敏性、准确性、重现性和电池阻抗特性的影响。结果表明:混合原料经1400℃煅烧4 h能形成较纯的质子导体粉体;采用较大的成型压力(275 MPa)或较长的保压时间(3～6 min)能获得较高的质子导体管相对密度;采用倒U型式为合理的管封接方式;采用较高的掺Yb量、较薄的管壁厚度或较短气室长度的管,传感器的响应时间可缩短至2～4min;参比气体流量的改变对电动势具有迅速、显著且可逆的影响,必须进行精确测量和控制以获得准确的氢含量。     

熔盐电解法制备铝钪合金的研究

本文采用了熔盐电解法研究铝钪合金的制备。以氧化钪为原料,LiF—ScF3-ScCl3为电解质体系,铝液为阴极,石墨为阳极,生产过程中析出的主要产物为CO和CO2。随着电解时间的延长,电流效率逐渐增加。最高可达到73％,后又适渐减小,且合金中钪的含量也逐渐增加,最高可达5．88％。随着电解时间的延长,反电动势有升高的趋势。但温度从780℃升高到850℃时,反电动势可以由2．4V降低到1．73V。通过扫描电镜观察发现合金比较均匀。以氧化钪为原料,在电解槽中直接以熔盐电解法生产铝钪合金不仅可以降低合金的生产成本,而且可以减少环境污染。     

铝液原位反应生成TiAl3晶须的条件和机制分析

分析了液相原位反应生成TiB2颗粒过程中，TiAl3晶须的生成条件和生长机理。结果表明，预制块中Ti与B的摩尔比显著影响TiAl3晶须的生成，TiAl3晶须的生长机理为VLS机制，由于晶须生长过程中触媒液滴中的Ti参加反应，使它与一般晶须生长的VLS机制有所不同。     

Cu_3SbS_3纳米棒的制备及形成机理

以CuCl2作为铜源,SbCl3作为锑源,L-胱氨酸作硫源和模板剂,采用生物分子辅助溶剂热法在200℃下反应12h,合成了Cu3SbS3纳米棒状结构。探讨了反应温度、反应时间等因素对产物的物相、结构形貌的影响,通过X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和选区电子衍射(SAED)等仪器对所得产物进行了表征,结果表明:所合成的产物Cu3SbS3为典型的立方结构,纳米棒的长度为数微米,直径为100～150nm,并探讨了生物分子辅助溶剂热法合成Cu3SbS3纳米棒可能的形成机理。     

氟化物熔盐中快速电脱氧制备金属钒及其机理

以偏钒酸铵为原料,采用"煤气还原+原位烧结"工艺制备高活性V_2O_3阴极片,在氟化物体系熔盐中实现了快速电脱氧制备金属钒,并通过测定循环伏安曲线结合恒电位电解实验,研究了电解过程的反应机理。结果表明:V_2O_3在氟化物熔盐中可实现快速电脱氧,电解4 h后所得金属钒的氧含量降至0.218%(质量分数,下同);V_2O_3阴极电脱氧产生的O~(2-)在脱氧反应区可原位生成铝氧氟络合离子并进一步产生金属铝,从而引发阴极的铝热还原反应,导致V_2O_3熔盐电脱氧过程同时存在直接电还原反应和铝热还原反应,其中后者起着关键的加速作用;在熔盐中添加适量Al_2O_3可强化V_2O_3电脱氧过程,在其他条件不变的情况下电脱氧时间可缩短至3 h。     

熔盐电脱氧法制取Ti机理的研究

通过低电压电解实验和不同阴极电解对比实验,并结合循环伏安曲线研究了熔盐电脱氧法制取金属Ti过程中阴极的反应机理。结果表明,在没有金属Ca生成的情况下,TiO2阴极可以直接还原,生成低价钛氧化物。在正常电解的情况下,阴极进行的主要电极反应是TiO2的直接电还原反应,同时在阴极也存在一定的钙热还原反应,只是反应强度比较弱。     

熔盐中电解钛铁矿制备TiFe合金

通过在CaCl2熔盐中电解钛铁矿制备TiFe合金,研究了熔盐电解钛铁矿的反应过程,分析了电解产物的成分及电解效率。结果显示,钛铁矿的还原经历了优先生成Fe到逐步形成TiFe2、TiFe的合金化历程,中间产物包括 CaTiO3、Fe2TiO4、TiO。反应最先生成的合金是TiFe2合金,通过Ti和TiFe2的互扩散最终转变成TiFe合金, 说明扩散是反应的控制步骤。相同电解条件下,钛铁矿较混合氧化物难电解。这是由于钛铁矿颗粒较大,其杂质是固溶到钛酸铁中的,脱氧更难,电解效率较低     

Al2O3–TiB2复合陶瓷涂层制备及耐液锌腐蚀性能

针对连续热镀锌生产线中浸锌零部件表面的腐蚀磨损问题,应用高能高速等离子喷涂设备制备了Al2O3-TiB2复合陶瓷涂层。测试了涂层的显微组织、显微硬度、结合强度及耐熔融锌液腐蚀性能。结果表明涂层显微组织中不存在相互贯通的孔隙、微裂纹和未熔化颗粒,孔隙分布均匀且孔径较小,孔隙率<3%。涂层与基体结合状态良好,结合强度达到56 MPa。经过30天的熔融锌液浸泡,涂层表面未见有点蚀、裂纹或剥落现象。Al2O3-TiB2复合陶瓷涂层高的致密性和较好的抗热震性能对涂层力学性能和耐熔融锌液腐蚀性能提高起到了重要作用。     

反应等离子喷涂 Al2O3-TiB2-Al 复相涂层的反应机理

目的在铝合金表面制备Al2O3-TiB2-Al复合涂层,研究Al,TiO2,B2O3在等离子喷涂中的反应机理。方法采用反应等离子喷涂技术在铝合金表面制备复合涂层,应用扫描电镜与X射线衍射技术测试复合涂层的物相组成和显微组织,并通过燃烧波淬熄试验分析等离子喷涂产物。结果机械球磨可以有效降低粉末发生反应的活化能,等离子喷涂最佳飞行距离范围为150~200 mm。结论喷涂粉末在飞行过程中发生反应,经历了预热、熔化、分解、团聚等过程,验证了最终引燃发生燃烧化学反应的机理。     

熔盐电镀过程中Na2WO4-WO3-ZnO熔盐体系的成分分析和电化学反应机理研究

三元氧化物Na2WO4-WO3-ZnO是目前熔盐电镀制备钨涂层的一种主要的熔盐体系。熔融盐在不同温度和电镀持续时间下的结构和离子组分影响着电化学过程的进行和镀层的性能。利用XRD和SEM等测试技术系统分析了Na2WO4-WO3-ZnO氧化物熔盐的离子组成和结构,并对不同温度和电镀持续时间下熔盐结构对镀层性能的影响进行了分析。结果表明,温度对Na2WO4-WO3-ZnO三元熔盐体系的离子组成和成分没有影响;但长时间的电镀使得熔盐中的Na2WO4浓度降低;而且会使氧化锌与金属钨一同沉积到基体上,影响了涂层的性能。     

固液原位反应生成Al2O3（P）／Al复合材料的研究

采用CuO颗粒与Al熔体原位反应的方法制取了Al2O3(P)/Al复合材料,并对其显微组织、硬度及耐磨性进行分析和研究。试验结果表明：反应生成的Al2O3颗粒非常细小（2－5μm)弥散且均匀地分布于Al基体中,具有显著的增强效果,所得复合材料的硬度和耐磨性显著高于Al基体。