利用丝束电极技术研究微生物模拟膜/金属界面的电化学不均匀性

本论文目的是用丝束电极研究模拟微生物膜/金属界面局部腐蚀电位、腐蚀电流分布规律与膜内过氧化氢分布的相关性。微生物膜用海藻酸钙凝胶来模拟。丝束电极测量装置由NI公司的LabVIEW软件及模块化仪器构建,能快速、准确获得电极表面局部电位及电流信息。     

锂离子电池正极涂层孔隙结构优化的数值模拟

以磷酸铁锂(LFP)为正极材料的锂离子电池在电子产品、电动汽车等领域应用广泛,但其能量密度仍有待提升以进一步满足不同场景应用需求。锂离子在正极孔隙电解液中的扩散过程是LFP锂离子电池性能的控制因素之一,通过优化电极孔隙结构可以在一定程度上减小锂离子在电解质中的扩散阻力进而提升能量密度。采用准二维模型描述电池内部的传质电化学过程,考察了当锂离子电池正极孔隙存在梯度分布后对锂离子电池能量密度的影响及作用机理。通过对比孔隙率均匀分布和梯度分布的电池模拟结果,发现孔隙率的梯度分布能提高单位活性材料的利用率,提升电解质通量和电极活性材料的嵌锂量,从而增加电池能量密度。随着电极厚度的增加,孔隙率分布的梯度越大,对能量密度的提升效果越显著,研究结果对于厚电极涂层的制备工艺具有重要意义。     

流化床电化学反应器研究——(Ⅲ)电沉积银系统的电位分布与表现性能

本文研究了流化床电化学反应器的电位分布及电位在波动范围内的概率分布密度,获得了电沉积银系统的最佳床层膨胀率,并就温度对银沉积速率的影响、电流效率随Ag~(+)浓度的变化等进行了探讨.     

组分梯度复合对水泥基材料力学性能的影响

利用梯度结构的概念提出了水泥基梯度功能材料的结构模型，初步研究了界面组分梯度分布和纤维梯度分布对混凝土，纤维增强混凝土和纤维增强砂浆力学性能的影响。结果表明：采用不同配比的分层配料，振动成型的方法，可以基本保证组分呈梯度连续变化；界面组分的梯度变化可以明显改善界面粘结而提高强度；纤维的梯度变化更符合受力状态，与纤维均匀分布相比，可以明显提高强度，并可以节约纤维用量。显示了水泥基梯度功能材料良好的发展前景。     

Y_2O_3掺杂对ZnO压敏陶瓷电性能的影响

采用传统的陶瓷工艺,对比研究了不同Y2O3含量对ZnO压敏电阻器的性能的影响。结果表明:掺杂Y2O3能够细化晶粒、提高ZnO压敏电阻器的电压梯度,当掺杂量为0.8%时,电位梯度达270V/mm,但样品致密度较低,电性能下降。当Y2O3含量为0.1%时,电位梯度与未掺杂Y2O3的样品相当,其致密度较高,晶粒尺寸一致,电性能最佳。     

Y2O3掺杂对ZnO压敏陶浇电性能的影响

采用传统的陶瓷工艺，对比研究了不同Y2O3含量对ZnO压敏电阻器的性能的影响。结果表明：掺杂Y2O3能够细化晶粒、提高ZnO压敏电阻器的电压梯度．当掺杂量为0．8％时，电位梯度达270V／mm。但样品致密度较低。电性能下降。当Y2O3含量为0．1％时，电位梯度与未掺杂Y2O3的样品相当，其致密度较高，晶粒尺寸一致，电性能最佳。     

添加Nd2O3对氧化锌压敏阀片电性能与显微组织的影响

研究了微量Nd2O3添加剂对氧化锌压敏阀片的压敏电位梯度、漏电流和压比的影响,并对其显微组织进行了分析研究,从理论上探讨了Nd2O3对氧化锌压敏阀片电性能与组织的作用机理。研究结果表明:当Nd2O3的摩尔分数为0.04％时,氧化锌压敏阀片的压敏电位梯度最高,漏电流最小,压比最低,具有优良的综合电性能。其原因是Nd2O3加入到氧化锌压敏阀片中,使晶粒尺寸减小所致。     

固相缩聚PET相对分子质量及其分布研究

建立了 PET固相缩聚反应的数学模型 ,对相对分子质量及粒子内部相对分子质量的梯度分布的模拟与实验结果相符。实验假定粒子内任一微小体积元内聚合物的相对分子质量服从 F lory分布 ,计算产物相对分子质量多分散系数 MWD ,发现粒子内相对分子质量的梯度分布对产物相对分子质量分布的加宽无明显的贡献。认为相对分子质量分布的加宽是由于晶区被排除在反应体系以外造成的 ,且反应条件越苛刻 ,相对分子质量分布越宽。     

"电位活化"现象与无氰直接镀铜

"电位活化"现象认为,当金属离子在阴极还原的初始电位负于金属基体表面的活化电位时,电沉积的初始过程将首先完成对金属基体的活化,随后镀层沉积在活化的基体表面,形成具有牢固结合强度的电镀层。简要阐述了电位活化的研究概况和基本观点。应用电位活化概念对工艺进行改进,以提高焦磷酸盐镀铜、HEDP镀铜、乙二胺镀铜等无氰镀铜层在钢铁基体上的结合强度。     

气液混合式撞击流反应器流场特性数值模拟

撞击流反应器具有高效传质和相间强相互作用等优点,在工业上被广泛应用。基于传统撞击流反应器构建了新型二路加速管同轴对置撞击流反应器,进行了以空气为连续相、液态水为离散相的流场混合特性模拟,分析了不同气相流速下气液高速混合流动过程,研究内部流场速度、压力分布及颗粒直径与停滞时间的变化特性。结果表明,流场分布关于撞击面对称,且驻点处压力、速度波动最剧烈。随初始气相速度增加,流场速度呈先平缓上升再缓慢下降,后急剧下降的趋势;流场压力呈先平缓下降再缓慢上升再急速上升,以M型双波峰逐渐趋于重合的趋势,且驻点处压力值非线性增加。当气相初始速度uout =30 m/s, uin =15 m/s时,撞击区域的速度梯度与压力梯度最大,湍动能最强;液滴在反应器中的平均直径最小、滞留时间较长,且明显优于传统反应器。     

ZrO2-CaO-C-SiO2浸入式水口用后显微结构分析

以锆酸钙和石墨为主材料,添加熔融石英、硅灰石、锆英石制成新型ZrO2-CaO-C-SiO2质浸入式水口,将其在鞍钢某连铸机上正常浇铸铝镇静钢6炉后,取钢液面下的水口残样,借助EDAX、SEM等手段对其显微结构进行了分析。结果表明:新型ZrO2-CaO-C-SiO2质浸入式水口在浇铸高铝镇静钢时抗Al2O3附着性能好,从钢液反应层到试样内部依次为致密层、过渡层、原砖层,其中致密层的性质决定着浸入式水口的使用性能。     

磁性纳米钌催化剂制备及其催化甲苯氢化反应性能

采用共沉淀法制备Fe₃O₄粒子,用SiO₂对Fe₃O₄纳米粒子进行表面包覆,用改性聚乙烯吡咯烷酮对所得磁性粒子进行表面修饰,制备磁性纳米粒子负载钌催化剂Ru/PVP-DB-171/SiO₂/Fe₃O₄。红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜及透射电子显微镜分析表明,所得粒子结构是面心尖晶石结构,Fe₃O₄为核,无定形SiO₂为壳,纳米钌吸附在磁性载体表面。该粒子具有高分散性,可用磁分离实现固液分离。以甲苯液相催化加氢反应为模型,评价磁性负载钌催化剂的催化性能,计算出甲苯氢化的活化能为16.6 kJ·mol^-1,在433 K和4.0 MPa条件下,反应转换数达30 262 mol·(mol-Ru）^-1,Ru催化剂可循环使用8次,添加助剂的种类和数量影响催化剂活性。     

酒钢CSP流程SPCC钢夹杂形成机理

对酒钢CSP流程SPCC两个浇次在LF进站、LF中期、LF出站、中包、铸坯和轧制过程分别取钢样,用SEM-EDS分析其夹杂物及成分. 结果表明,在喂铝线后,钢液中很快形成大量形状不规则Al2O3夹杂物,随着精炼进行夹杂物存在两种变性路线：Al2O3-MgO·Al2O3-CaAlMg复合夹杂物和Al2O3-CA6-CA2-CA-低熔点夹杂物. 经过钙处理后大部分夹杂物可较好地变性到低熔点液相区或固液两相共存区. 夹杂物变性越好,则钢液中夹杂物球形化率越高,总量也越小,夹杂物成分对其尺寸也有重要影响. 分析了外层被钙铝酸盐和CaS包裹的双层夹杂物的形成机理,前者由于钢中Ca还原MgO·Al2O3尖晶石中Mg或Al2O3中Al;后者由于在铸坯凝固过程中温度降低及元素S的偏析,造成液芯中S浓度升高,其与Ca在已有的固体夹杂物核心的表面析出CaS. 在轧制过程中,前者变形能力较好,后者的外层CaS易与内部核心分离,甚至产生微裂纹.     

熔盐添加剂对玻璃离子交换和增强的影响

在工业纯KNO3中分别添加KOH,K3PO4,K2CO3,K2SiO3与Al2O3的混合物,研究了熔盐添加剂对浮法玻璃离子交换和增强的影响.用电子探针测试了玻璃表而的K+浓度;测定了样品的表面应力、弯曲强度和显微硬度.结果表明:上述添加剂町以增加离了交换层深度,缩短离子交换时间,明显提高玻璃的力学性能,其增强效果与分析纯KNO3的增强效果相当,甚至比后者好:在交换温度为450℃下,玻璃交换层厚度大于29μm,玻璃的力学性能为:表面应力>480MPa,弯曲强度>400MPa.显微硬度为6.49GPa.     

镍基单晶合金在900℃硫酸盐熔盐中的热腐蚀行为

采用X-射线衍射、扫描电镜及能谱等测试手段,研究了一种镍基单晶合金在75%Na2SO4+25%K2SO4熔盐中的热腐蚀行为,该熔盐θ为900℃。结果表明,镍基单晶合金热腐蚀严重,出现严重的内硫化和内氧化;外层腐蚀产物由Al2O3、Cr2O3、Ni2Cr2O4和Co2Cr2O4相组成,内层为Al2O3和CrS;镍基单晶合金表面形成的氧化物发生碱性溶解。     

稀土离子(Ce3+,Tb3+, Pr3+)掺杂重金属锗酸盐玻璃的光谱透过及抗辐射性能

从新型抗辐射闪烁体材料的应用背景出发，对某些稀土离子掺杂重金属锗酸盐玻璃进行了紫外与可见光谱区的透过性能及抗辐射性能的表征，重点讨论玻璃基质组成与短波截止波长之间的关系以及一些元素对玻璃抗辐射性能的影响。玻璃基质组成涉及GeO2，Gd2O3，BaO，SnO，La2O3，掺杂的稀土元素包括Ce^3 ，Tb^3 ，Pr^3 。实验结果表明：这些重金属锗酸盐玻璃的紫外截止波长适中(350min)，适于用作掺杂稀土离子的基质材料。Sn^2 和Ce^3 使玻璃的紫外截止波长明显红移，其原因与特殊的紫外吸收机理有关。在所加入的元素中，Sn^2 和稀土离子Ce^3 ，Tb^3 ，Pr^3 均对玻璃的抗辐射性能有增强作用，其中以Ce^3 抗辐射效应最为明显，这主要归因于这些离子的变价特性。     

Microstructural Design of Silicon Nitride with Improved Fracture Toughness: II, Effects of Yttria and Alumina Additives

Significant improvements in the fracture resistance of self-reinforced silicon nitride ceramics have been obtained by tailoring the chemistry of the intergranular amorphous phase. First, the overall microstructure of the material was controlled by incorporation of a fixed amount of elongated ß-Si₃N₄ seeds into the starting powder to regulate the size and fraction of the large reinforcing grains. With controlled microstructures, the interfacial debond strength between the reinforcement and the intergranular glass was optimized by varying the yttria-to-alumina ratio in the sintering additives. It was found that the steady-state fracture toughness value of these silicon nitrides increased with the Y:Al ratio of the oxide additives. The increased toughness was accompanied by a steeply rising R -curve and extensive interfacial debonding between the elongated ß-Si₃N₄ grains and the intergranular glassy phase. Microstructural analyses indicate that the different fracture behavior is related to the Al (and O) content in the ß´-SiAlON growth layer formed on the elongated ß-Si₃N₄ grains during densification. The results imply that the interfacial bond strength is a function of the extent of Al and Si bonding with N and O in the adjoining phases with an abrupt structural/chemical interface achieved by reducing the Al concentration in both the intergranular phase and the ß´-SiAlON growth layer. Analytical modeling revealed that the residual thermal expansion mismatch stress is not a dominant influence on the interfacial fracture behavior when a distinct ß´-SiAlON growth layer forms. It is concluded that the fracture resistance of self-reinforced silicon nitrides can be improved by optimizing the sintering additives employed.     

Y2O3—Al2O3—SiO2添加剂在低温烧结SiC中的作用

本文探讨了Ｙ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３添加剂在低温无压烧结ＳｉＣ中的作用以及在Ｙ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３添加剂中引入ＳｉＯ２的作用及机理,从而阐明了通过多项合理、有效复合添加降低ＳｉＣ烧结温度的可能性。     

固渗+EB-PVD法制备炭/炭复合材料防氧化复合涂层研究

制备出了SiC/SiC-Al2O3-Y2O3炭/炭复合材料防氧化复合涂层,该复合涂层的内层SiC基涂层采用料浆固渗法制备,SiC-Al2O3-Y2O3外层涂层采用大功率电子束物理气相沉积法。研究表明,电子束物理气相沉积法能达到较好的沉积效果,在制备过程中形成了柱状晶结构的涂层,使得涂层具有更高的应变容限,涂层非常均匀致密。用SEM、XPS和EDS等分析方法分析了涂层的防氧化机理。结果表明:在制备过程和氧化过程中,涂层内会发生复杂的物理和化学变化,生成硅酸盐氧化物,显示出电子束物理气相沉积法在制备炭/炭复合材料防氧化涂层方面独特的优势。     

不同添加剂对SrAl2O4:(Eu,Dy)磷光体发光性能的影响

在较低的温度下用燃烧合成法快速合成了 Eu2 ,Dy3 掺杂的SrAl2O4长余辉磷光体发光材料.研究了P2O5,CaF2,H3BO3,NaF 几种添加剂对SrAl2O4:(Eu,Dy)粉体发光性能的影响.结果发现:H3BO3和P2O5的添加有利于改善磷光体的发光性能,而在配料中加入CaF2和NaF,磷光体发光效率降低.随着这几种添加剂的加入,SrAl2O4:(Eu,Dy)磷光体材料发射光谱的主发射峰不同程度的出现蓝移.根据实验结果分析了添加剂的作用机理.