金属防腐及其防腐蚀措施的研究

随着社会的进步、经济的增长,金属在生产生活中的应用也愈发广泛。但是,金属自身易腐蚀性能使我们面临一项巨大的挑战,金属的腐蚀破坏了金属原有的形貌及功能,导致金属的应用受到一定的限制,对人们的生活产生一些影响,严重的情况甚至可能引起环境的污染以及安全方面的事故。本文对金属腐蚀的原因进行了分析,并对相应的防腐蚀措施进行了讨论。     

锂离子在三维骨架复合锂金属负极中的沉积规律

锂金属具有极高的理论比容量和极低的氧化还原电极电势，成为了新一代高比能二次电池最理想的负极材料。然而，锂金属负极其走向大规模应用仍存在诸多问题与挑战。三维骨架复合负极可以控制金属锂均匀形核，低电流密度下均匀沉积，有望推动锂金属负极的实用化。为了更高效地指导锂金属负极设计和优化，采用相场理论，对三维骨架锂金属负极中比表面积对金属锂沉积过程的作用机制进行了定量分析和探究，发现了比表面积调控金属锂沉积的两阶段作用机理，并提出了基于比表面积参数的三维骨架负极设计与优化方向，从而最大程度发挥三维骨架在调控稳定金属锂负极上的积极作用。     

碳四加氢装置丙烷回收系统节能优化研究

某公司碳四加氢装置设有丙烷回收系统,在日常运行中发现设备运行存在一定问题,节能空间较大。通过反复研究论证,采用改变物料路径的方案,去掉了运行不顺的隐患设备,降低了产品的加工能耗,确保了生产装置的安全平稳运行。     

磺酸型离子液体催化合成脂肪族1,2-二醇

以磺酸型离子液体1-(3-丙烷磺酸)吡啶磷酸氢盐[PyPS]H_2PO_4为催化剂催化甲酸-双氧水氧化端烯烃合成相应的1,2-二醇,采用~1H NMR对产物的结构进行了表征。以1-己烯合成1,2-己二醇为模型反应,得到了反应的优化条件,即:n(1-己烯)∶n(H_2O_2)∶n(甲酸)=1∶1.1∶2,催化剂[PyPS]H_2PO_4 2.5 mol%,反应温度50℃,反应6 h。在此条件下,1,2-己二醇、1,2-戊二醇、1,2-辛二醇、1,2-环己二醇以及苯乙二醇收率分别为78.2%,74.7%,68.8%,76.2%和74.0%。[PyPS]H_2PO_4容易回收,在循环使用中催化活性未见明显降低。     

转向齿扇多向精密成形工艺

为了降低转向齿扇成形载荷、提高成形模具寿命,通过对转向齿扇的结构特点和工艺性分析,结合多向成形金属流动特点,提出了转向齿扇多向精密成形工艺方案。采用有限元模拟软件DEFORM-3D,对转向齿扇多向精密成形过程进行了数值模拟,对其成形过程中的金属流动规律进行了分析并预测成形载荷。结果表明,成形过程中齿扇充填均匀,角隅充填饱满,多向精密成形工艺最大成形载荷比单向闭塞挤压成形载荷降低了29%,成形时间缩短了53%,有利于提高模具的使用寿命。对多向精密成形工艺进行了成形试验,试验成形出的转向齿扇充填饱满,成形载荷与预测载荷基本一致。试验结果表明了该工艺的可行性和实用性。     

冷金属过渡加脉冲电弧增材制造4043铝合金薄壁件的组织与拉伸性能

采用冷金属过渡加脉冲(CMT+P)电弧增材制造4043铝合金薄壁件,对比了不同工艺参数下薄壁件的成形性能,研究了成形性能良好薄壁件的组织与拉伸性能,并与CMT工艺下的进行了对比。结果表明:CMT+P工艺下,当焊接速度为8 mm·s-1和送丝速度4 m·min-1时,薄壁件的成形性能最好,且其成形效果接近CMT工艺下的; CMT+P工艺下薄壁件的单层组织由焊道上层的细晶区和焊道下层的粗晶区组成,焊道间存在穿过界面生长的粗大柱状枝晶,CMT工艺下的显微组织为分布均匀的细小柱状晶; CMT+P工艺下薄壁件的拉伸性能优于CMT工艺下的; CMT+P工艺下横向和纵向拉伸试样断裂方式均为韧性断裂,横向与纵向抗拉强度各向异性百分比仅为4%,说明薄壁件的力学性能不存在各向异性。     

溶剂供氢性对艾丁低阶煤直接液化低级酚生成的影响研究

低级酚的分离可提高煤炭直接液化的经济性且降低液化油后期加工的氢耗,从而增强煤炭直接液化技术的竞争力。配制不同比例的四氢萘、十氢萘混合溶剂并将其作为艾丁低阶煤直接液化的供氢溶剂,在高压釜四氢萘溶剂条件下进行艾丁低阶煤直接液化对比实验,以考察对低级酚生成的影响。研究结果表明:四氢萘与十氢萘比例为1∶1时,因溶剂供氢能力不足,煤液化反应发生结焦现象;当四氢萘与十氢萘比例为3∶1时,虽混合溶剂的供氢性比四氢萘溶剂降低,但反应取得了较好的效果,相比较完全四氢萘溶剂条件下粗酚产量能(IBP～230℃)明显提高,低级酚产量几乎相同,不同种类的低级酚产量略有差别,油产率、转化率出现了一定程度的上升,气产率略有下降。艾丁低阶煤加氢液化产物中的低级酚包括苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、2,3-二甲酚、2,4-二甲酚、2,5-二甲酚、2,6-二甲酚、3,4-二甲酚和3,5-二甲酚,而十氢萘的加入虽减弱溶剂的供氢性,但未对低级酚产量产生明显影响。     

甲烷干重整及金属-载体相互作用

CO2和CH4均是温室气体的重要成员并且数量可观，其资源化利用对于应对气候变化和能源危机具有重要意义。甲烷干重整是经典转化方式之一，将CO2 “供氧”还原反应和CH4 “需氧”氧化反应结合起来并相互转化，其产物合成气(H2和CO)可用于费 托合成碳氢化合物液态燃料。近年来，干重整已经成为能源环境领域热点之一，在重整新工艺和催化剂设计策略方面取得了重要进展，推动了高活性和高稳定性催化剂和新工艺研发。详细综述了甲烷干重整工艺和催化剂的研究成果，重点介绍了干重整工艺新发展和催化剂功能设计，结合Ni载体相互作用、双金属协同效应、界面效应、单原子催化等新策略对干重整工艺中的基础科学问题进行了探讨，并对干重整技术现有难点和未来发展方向进行了展望。