失效锂离子电池焙烧产物物相和浸出分析

采用X射线衍射仪分析了失效锂离子电池焙烧产物的物相组成,并由扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪采用而扫描的方法,分析了焙烧产物中不同颗粒的形貌和元素成分.失效锂离子电池焙烧后,其中的LiCoO2 可转变为Co,CoO,Co3O4等,含Co,Cu和Al元素的物质之间未发生明显的化学反应.在含亚硫酸钠的硫酸浸出液中,焙烧产物中锂可被全部浸出,钴的浸出率达到75%,而铜的浸出率小于23%.为了提高铜、钴元素的浸出率,在用哑硫酸钠与硫酸浸出钴之前,应先将铜脱除.     

从失效锂离子电池中浸出有价金属的试验研究

采用一种普适性方法从失效锂离子电池中浸出有价金属.含钴失效锂离子电池经焙烧预处理脱除有机物,与硫酸钠、浓硫酸混合均匀后进行硫酸化焙烧,其中的有价金属转化为硫酸盐,在质量浓度为5 g/L的稀硫酸溶液中完全浸出.试验结果表明:当硫酸化焙烧温度为500 ℃时,电池中的有价元素Li、Co、Cu、Al等可完全转化为硫酸盐;适当提高浓硫酸的配入量,焙烧温度可降低至400 ℃;焙烧过程中无浓硫酸存在时,硫酸钠不发生物相转化,仅对其他金属的转化过程起促进作用.     

国内外失效电池的回收处理现状

介绍了失效干电池和锂离子电池的国内外回收技术与现状,指出我国在失效电池收集及回收处理方面的不足。回收处理失效干电池虽然经济效益差,但社会效益巨大,需要政府的大力扶持并制定相应的法律法规。相反,回收锂离子电池则可以产生很好的经济效益。     

一起立式锅炉爆炸失效原因分析

针对一起立式锅炉爆炸事故,通过采用材料化学成分分析、显微硬度测定、力学性能试验、金相组织分析等手段,对爆炸失效原因进行了分析,并得出结论.     

等离子熔覆Fe-Ni基合金导辊组织结构及失效分析

采用等离子熔覆技术将Fe-Ni基高温耐磨合金粉末熔覆到45#圆钢上,制备了Fe-Ni基合金导辊.采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪研究了Fe-Ni基合金涂层的组织结构和Fe-Ni基合金导辊的表面失效情况.结果表明:Fe-Ni基高温耐磨涂层组织形态良好,由涂层与基体的结合界面处到涂层的上部其组织由平面晶向树枝晶转变;γ-(Fe,Ni)的含量在涂层中按底部—中部—上部的方向依次降低,而(Cr,Fe)7C3的分布正好相反;Fe-Ni基合金导辊的失效机制为热疲劳开裂和磨粒磨损.     

失效锂离子电池正极材料管道化浸出工艺

湿法回收是目前回收失效锂离子电池正极材料的主要方法,浸出是该方法的一个关键流程,而工业生产中一般采用槽式浸出,该体系不是封闭的,在反应过程中由于物料中残余的一些杂质在酸性体系下会产生气体,严重恶化生产环境,同时反应会消耗大量的酸碱试剂及氧化剂,并产生大量废水、废酸。针对这些问题,提出采用管式反应器浸出失效锂离子电池正极材料方案,本实验的原料为失效钴酸锂正极材料,研究了不同条件对浸出效果的影响,发现过氧化氢的浸出效果并不理想,并通过采用葡萄糖等固体还原剂,有效地提高浸出率。相同条件下,对比过氧化氢和葡萄糖,钴和锂的浸出率分别从59.18%、92.57%提高到85.95%、99.47%。      

锂硼合金的制备和性能研究

将纯度为99.9%(质量分数)的锂与纯度为90%～99%无定形硼粉按成分配比混合后, 放在特制的坩埚中在受控气氛(氦气和氢气的混合气)中熔炼, 制备出锂含量约70%的热电池阳极材料锂硼合金, 采用X射线衍射仪、扫描电镜、万能材料试验机、单元电池放电装置等设备对其物相结构、微观组织、力学性能及放电性能进行了检测和分析. X射线衍射和密度测试结果表明: 锂硼合金由自由金属锂和锂硼化合物两相组成, 制得的锂硼合金锭的均匀致密与否与熔炼温度有关. 与目前广泛使用的锂硅合金相比, 锂硼合金作为阳极材料所装配的单元电池在最高电压和放电工作时间这两方面具有更好的性能. 在不同的负载下, 锂硼合金阳极单元电池最高电压较锂硅合金阳极单元电池提高了0.10～0.27 V, 放电时间延长了11.4%～78.1%.     

某油田电泵井J55油管螺纹丝扣腐蚀失效分析

某油田电泵井J55油管外螺纹处发生腐蚀穿孔失效.从理化性能、腐蚀产物、微生物分析等方面进行了系统分析,结果表明:J55油管金相组织和成分均正常,C02腐蚀不是螺纹腐蚀刺漏的主要原因,硫酸盐还原菌(SRB)、腐生菌(TGB)和铁细菌(FEB)微生物腐蚀是导致螺纹腐蚀穿孔失效的主要原因.     

锅炉用水管失效原因的分析

应用化学分析、金相和电子探针显微分析技术对某型号锅炉水管失效原因进行了分析。结果表明锅炉发生早期失效是由于原水管内壁被含硫的物质沾污，形成闭塞电池，产生缝隙腐蚀，最终形成严重的凹坑腐蚀，使管子蚀穿而发生泄漏。     

密封式镍氢电池在铁路客车上的应用研究

文章介绍了镍氢电池包在铁路客车上的设计方案,阐述了镍氢电池从安全、环保、免维护等方面替代铅酸、镍镉电池的必要性.采用密封式镍氢电池系统作为储备电源,无需对电池进行补液,大大降低了铁路人工维护电池的工作量.镍氢电池包带有充放电管理系统,可实时监控电池的电压、电流、温度、SOC等重要参数,监控电池的使用状态,提升了车辆运行的安全性.     

电站锅炉一次风机叶片再制造技术及耐磨涂层性能研究

再制造技术具有优质、高效及环保的特点,电站锅炉一次机叶片的再制造具有十分显著的经济效益及节能、节材效果。本文在分析一次风机叶片的失效机理的基础上,制定了一次风机叶片的再制造工艺,采用两种超音速火焰喷涂工艺制备了微纳米WC-CoCr和微米WC-CoCr涂层,研究了四种涂层的孔隙率、力学性能和抗冲蚀磨损性能。结果表明:燃油型超音速火焰喷涂工艺制备的微纳米WC-CoCr涂层具有孔隙率低(0.26%)、显微硬度(1452HV_(0.2))和开裂韧性(4.41 Mpa·m~((-1/2)))高及抗冲蚀磨损性能优良的特点,能有效提高一次风机叶片的使用使命。     

大气和低压等离子喷涂ZrO2-8%Y2O3涂层及性能研究

本研究采用大气等离子(APS)和低压等离子喷涂(LPPS)两种方法分别对成分为ZrO2-8%Y2O3的微粉球形造粒-烧结粉末(Spherical Spray Dried Sintered:SSS)和微粉粘接-破碎粉末(Mucilage Adhered Crushed:MAC)进行了喷涂实验。使用金相显微镜,X-Ray及维氏硬度仪等,分析了涂层的微观组织,相结构及硬度。结果表明,APS喷涂SSS粉末制备的涂层为多孔结构,气孔率高于20%,LPPS喷涂SSS粉末制备的涂层呈现纵向生长趋势。而对于MAC粉末,两种方法制备的涂层孔隙率明显低于SSS粉末制备的涂层,其中LPPS喷涂MAC粉末制备涂层的致密性和硬度更高。两种方法喷涂SSS粉末,涂层相组成与粉末相同,粉末与涂层中只含有T相,而APS和LPPS喷涂MAC粉末,涂层中出现了m相。     

氢燃料电池中钛双极板研究进展

钛及钛合金密度低、比强度高且在酸性环境中耐蚀性优异,在氢燃料电池双极板中具有较高的应用价值。回顾了近年来氢燃料电池用钛双极板的研究进展,详述了钛双极板表面改性技术的研究成果,包括掺杂合金元素、钛表面涂覆金属基涂层(贵金属、金属碳/氮化物等)和碳基涂层(石墨、无定型碳等)。涂层结构组织的复合化和纳米化,有利于提升钛双极板的耐蚀性、导电性和疏水性,其对于提升氢燃料电池的性能及保证其运行的稳定性和耐久性具有重要作用。     

不同空气阴极表面结构之锌-空气燃料电池性能

本论文主要针对锌-空气燃料电池之空气阴极表面结构进行改善.锌-空气燃料电池主要以氢氧化钾为电解液,利用不同空气电极表面结构进行空气阴极性能与寿命研究.实验中进行了开回路电压性能测试与定电流放电测试,并讨论其两者电压-电流性能及功率密度差异,比较不同表面结构阴极的对电解液的抗蚀能力,针对放电完的电池电极进行材料分析.由实验结果得知,如此类似保护膜功用之电极表面结构在电池反应时,能够减少电解液本身以及阳极金属氧化物对空气电极表面的影响,提供较长时间稳定电流输出,大大地提升锌-空气燃料电池空气电极之使用寿命.      

喷距对低温高速火焰喷涂Ti涂层的影响

采用新研发的低温高速火焰喷涂在A3钢基体表面沉积了钛涂层,对涂层的显微结构和相组成进行了表征,探讨了喷距对涂层结构和相组成的影响.结果显示,涂层表面均具有较高的粗糙度,涂层的剖面分析表明涂层包含近表面疏松结构区和内部致密区.近表面疏松结构区不仅涂层的孔隙高,孔径大,而且存在较多裂纹;除80mm喷距,其他3种喷距下涂层的内部致密区仍有较多大孔隙,80mm喷距下可以获得涂层内部致密区的致密度达到99％,但涂层中观察到灰色的氧化物界面.XRD分析表明,钛涂层中含有一定量钛的氧化物相.利用粒子在焰流中的速度特征,发现粒子的速度随喷距的降低而提高了,分析认为高速粒子对前面沉积涂层的喷丸效应是获得致密钛涂层的关键因素.     

垂直稳恒磁场下Fe-纳米Si颗粒复合电沉积

在垂直稳恒磁场中采用纳米复合电沉积法制备Fe-Si复合镀层.研究了磁场强度和电流密度对阴极电流效率和镀层Si颗粒含量的影响规律,并采用扫描电子显微镜和能谱对所得镀层进行分析.施加垂直磁场后,随着磁场强度增大,阴极电流效率呈现先上升后下降的趋势;镀层Si颗粒质量分数在0.2T达到最大值20.17%,比无磁场下提高了10.4%;镀层表面形貌也发生显著变化,多处形成"山脊","山脊"延伸方向与磁流体力学效应方向一致,分布数量和延伸长度与磁场强度成正比.由于磁流体力学效应,施加磁场还改变了镀层表面气孔形貌,促进氢气的析出.      

Investigation into the influence of microstructural parameters of fuel pellets on their stability under the effect of thermal shocks

The parameters of tests and the main results of investigations into the behavior of VVER- and RBMK-type domestic fuel pellets under the effect of thermal shocks are investigated. Fine-grain pellets with a high level of closed porosity are shown to be more resistant to failure, which can appear in the pellets during startup and while maneuvering over the reactor power, as well as if there is cladding failure of the fuel cell. The pellet strength decreases as the grain size increases to ≥25 μm. The residual failure resistance of pellets simultaneously decreases, which leads to a loss in their integrity.     

固体氧化物燃料电池的中低温化研究

中低温固体氧化物燃料电池(IT—SOFC)是目前固体氧化物燃料电池研究的热点和发展的趋势。对中低温固体氧化物燃料电池的研究现状进行了综述，重点对降低SOFC操作温度主要途径，如电解质薄膜化、新型高电导率电解质材料和高性能电极的研究等几方面进行了论述。     

Microstructure and Wear Properties of Fe-based Amorphous Coatings Deposited by High-velocity Oxygen Fuel Spraying

Fe-based powder with a composition of Fe_(42.87)Cr_(15.98)Mo_(16.33)C_(15.94)B_(8.88)(at.%)was used to fabricate coatings by high-velocity oxygen fuel spraying.The effects of the spraying parameters on the microstructure and the wear properties of the Fe-based alloy coatings were systematically studied.The results showed that the obtained Fe-based coatings with a thickness of about 400μm consisted of a large-volume amorphous phase and some nanocrystals.With increasing the fuel and oxygen flow rates,the porosity of the obtained coatings decreased.The coating deposited under optimized parameters exhibited the lowest porosity of 2.8%.The excellent wear resistance of this coating was attributed to the properties of the amorphous matrix and the presence of nanocrystals homogeneously distributed within the matrix.The wear mechanism of the coatings was discussed on the basis of observations of the worn surfaces.     

大型船舶柴油机气缸套再制造中涂层设计及性能研究

针对大型船舶柴油机气缸套内壁的失效机理,本文设计及制备了3Cr13高速电弧喷涂层、NiCr-Cr3C2及NiWC25亚音速火焰喷涂层。分析了不同涂层的性能,重点探讨了涂层磨损机理。研究表明:3Cr13涂层相对另两种涂层组织致密,结合强度及显微硬度高、抗热震性能及耐磨性优异,能达到气缸套内孔尺寸修复与强化的双重作用,可望广泛应用于大型船舶柴油机气缸套的再制造中。