Fe-50%Ni注射成形的溶剂-热二步脱脂工艺

采用高能球磨法将羰基铁粉和羰基镍粉混合,对Fe-50%Ni合金粉末进行了注射成形,重点研究了溶剂-热二步脱脂工艺。选用了正庚烷来进行溶剂脱脂,研究了溶剂温度、粉末粒度对溶剂脱脂过程的影响。以喂料的差热分析为指导,制定了合适的后续热脱脂工艺。结果表明：当脱脂温度为60℃,脱脂时间为4h时,石蜡脱除率可达95%。40℃时溶剂脱脂早期大粒度粉末的脱脂速度要比小粒度粉末的脱脂速度快,8h后小粒度粉末的脱脂速度和大粒度粉末的脱脂速度相同。溶剂脱脂缩短了后续热脱脂时间,脱脂效率提高3小时。     

注射成形Al_2O_3-10%Cu的两步脱脂工艺

采用注射成形制备Al2O3-10%Cu坯料,研究溶剂脱脂—热脱脂两步脱脂过程。结果表明,溶剂脱脂时溶剂采用三氯乙烯在40℃脱脂6 h,脱脂率稳定在68.4%,随后热脱脂将脱脂率提高至96.1%。两步脱脂工艺能基本脱除粘结剂,可有效缩短脱脂时间,避免脱脂缺陷的产生,脱脂坯表面质量良好。     

Fe-50%Ni注射成形的溶剂—加热两步脱脂工艺

采用高能球磨法将羰基铁粉和羰基镍粉混合,对Fe-50%Ni合金粉末进行注射成形,研究以正庚烷为溶剂的溶剂一加热两步脱脂工艺,考察溶剂温度、粉末粒度对石蜡脱除率的影响。根据喂料的差热分析结果,确定合适的热脱脂温度。结果表明,当脱脂温度为60℃,脱脂时间为4 h时,石蜡脱除率可达95%。40℃时溶剂脱脂早期大粒度粉末的脱脂速度要比小粒度粉末的脱脂速度快,8 h后小粒度和大粒度粉末脱脂速度相同。溶剂脱脂提高脱脂效率,脱脂时间缩短3 h。     

掺杂EBS润滑剂的粉末冶金铝合金脱脂工艺研究

文章通过冷压-烧结制备了掺杂EBS润滑剂的粉末冶金铝合金,比较了单/多温段脱脂工艺优劣,发现多温段脱脂优于单温段脱脂,脱脂更彻底,但由于气体流量不能无限大,导致气氛脱脂得到的样品碳含量无法达到碳剩余理论值0.02%。研究了真空脱脂和空气负压脱脂机制,真空脱脂可使得EBS热分解的气态有机物和灰分从压坯表面逸出,并被及时带出炉外,最终合金碳含量接近碳剩余理论值0.02%；空气负压脱脂可使得残余碳被氧化逸出,脱碳更彻底,使样品碳含量低于碳剩余理论值。研究了脱脂工艺对合金力学性能的影响,真空脱脂合金力学性能优于气氛脱脂,相对密度最大为97.86%,拉伸强度最大为218.06MPa,接近未添加润滑剂合金的力学性能；空气负压脱脂虽然可使碳含量更低,但因脱脂过程中样品暴露在空气中,使得原料粉末也被氧化,导致最终的合金力学性能严重下降。     

掺杂EBS润滑剂的粉末冶金铝合金脱脂工艺

采用冷压—烧结工艺制备了掺杂乙撑双硬脂酰胺(EBS)润滑剂的粉末冶金铝合金,比较了单/多温段脱脂工艺的优劣,发现多温段脱脂优于单温段脱脂,脱脂更彻底,但由于气体流量不能无限大,导致气氛脱脂得到的样品碳含量无法达到碳剩余理论值0.02%。研究了真空脱脂和空气负压脱脂机制,真空脱脂可使得EBS热分解的气态有机物和灰分从压坯表面逸出,并被及时带出炉外,最终合金碳含量接近碳剩余理论值0.02%;空气负压脱脂可使得残余碳被氧化逸出,脱碳更彻底,样品碳含量低于碳剩余理论值。研究了脱脂工艺对合金力学性能的影响,发现真空脱脂合金力学性能优于气氛脱脂,相对密度最大为97.86%,拉伸强度最大为218.06MPa,接近未添加润滑剂合金的力学性能;空气负压脱脂虽然可使碳含量更低,但因脱脂过程中样品暴露在空气中,使得原料粉末也被氧化,导致合金最终的力学性能严重下降。     

金属注射成形脱脂技术研究

金属注射成形技术是近年来发展最迅速的粉末冶金近净成形枝术,其中脱脂技术是其整个工艺过程中最为关键的技术之一。总结了目前常用的几种脱脂方法(热脱脂、溶剂脱脂、催化脱脂、虹吸脱脂),并介绍了2种较为先进的脱脂方法:冷凝蒸汽脱脂法、超临界流体萃取脱脂法。     

水溶性MIM粘结剂的制备及性能表征

以PEG和POM为主体组分配方制备了一种用于金属粉末注射成型用的水溶性粘结剂.通过扫描电镜分析、差示扫描量分析仪、热重分析仪及热性能测试、脱脂率实验等对制备的粘结剂体系进行分析表征.结果表明:该粘结剂体系组分之间有很好的相容性,和金属粉末的混合性良好;该种粘结剂在水中脱脂速度快,脱脂率高,在75℃水中4h内的脱脂率43.06%;粘结剂体系具备良好的热分解性能,添加剂的加入使得热分解温度降低,有利于烧结的进行.     

不同溶剂对LiFePO4阴极材料形貌和性能的影响

本文采用水-乙二醇作为溶剂,并使用溶剂热法制备出形态规则的磷酸铁锂（LFP）材料。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对不同溶剂合成的LFP前驱体的物相及形貌进行了表征。结果表明,不同溶剂合成的LFP均为纯相,且未改变LFP的橄榄石结构。当H2O: EG=1:1时,颗粒形貌规则且排列有序。电化学测试结果表明,当溶剂为H2O: EG=1:0、H2O: EG=1:1、H2O: EG=0:1时,LFP/C在1C条件下循环100次后容量分别为141.9、145.4、127.3 mAh·g-1。当溶剂比例为H2O: EG=1:1时,容量保持率达到99%。即使在2C的放电速率下,其初始放电比容量为134.4 mAh·g-1,明显优于其他LFP/C的电化学性能。此外,研究了混合溶剂中合成LFP的材料在不同温度下的形貌形成规律及机理过程。     

热萃取小康庄1/3焦煤制备超纯煤的工艺研究

为获得制备超纯煤的最优工艺条件,以工业洗油为溶剂,采用热萃取技术从小康庄1/3焦煤中制备了超纯煤,考察了初始压力、停留时间、煤粒度、冷热过滤方式、溶剂体积比等因素对煤热萃取性能的影响,同时对工业洗油的循环使用进行了考察。结果表明:在惰性环境中,萃取、过滤温度380℃下,当煤粒度0.177 mm(80目),停留时间10 min,溶剂体积与煤的质量比为6∶1(mL/g)时,超纯煤的热萃取率为66.8%。回收后的工业洗油依然具有优良的热萃取性能,循环使用4次后超纯煤的热萃取率仍大于60%。     

绿色溶剂热法合成超薄TiO2(B)纳米片及其光催化研究

与传统的两步法不同,本文采用一步溶剂热的方法。以TiCl3为钛源,乙二醇为溶剂,在140～180℃下制备出了超薄的TiO2(B)纳米片。该超薄的纳米片由于其晶格中本征的开孔通道产生的独特的开孔结构以及超薄的纳米片形成的超高的比表面,而展示出了很高的光催化活性。而且在该反应中,溶剂乙二醇可以在过滤后循环使用,因此这种生产TiO2(B)纳米片的方法是简单易行、环保经济的绿色合成工艺,有着广泛的潜在应用前景。     

Ba0.9La0.1Ti0.9Fe0.1O3陶瓷的介电弛豫研究

利用固相反应法制备了La/Fe双掺杂BaTiO3陶瓷Ba_0.9La_0.1Ti_0.9Fe_0.1O₃,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和变温变频介电测试对陶瓷的结构和介电性质进行了分析。XRD结果表明,10%的La/Fe离子能够完全并入BaTiO₃主晶格,形成立方晶体结构。变频介电常数呈现明显的介电平台,并在损耗谱中出现弛豫峰,同时具有热激活特征。弛豫峰位与温度在高温区域符合Arrhenius关系,在低温范围内表现为极化子弛豫行为。电模量谱表明Ba_0.9La_0.1Ti_0.9Fe_0.1O₃具有晶粒和晶界两种电学结构,高频弛豫峰与晶粒相关,低频弛豫峰与晶界有关。巨介电常数和介电弛豫是晶界空间电荷极化和晶粒内部电荷运动共同作用的结果。     

高镍正极材料LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2双包覆改性及软包锂离子电池应用研究

对电极材料进行包覆改性,是提升锂离子电池能量密度、循环寿命和安全性等重要特性的有效策略。基于高镍三元正极材料Ni_0.83Co_0.12Mn_0.05O₂（Ni83）,通过纳米ZrO₂和纳米B₂O₃双组分包覆,制备得到了ZB-Ni83材料,并对其材料特性和软包锂离子电池性能进行了研究。ICP-OES元素分析结果表明,ZrO₂和B₂O₃已成功实现包覆,ZB-Ni83材料中锆含量为0.166 4%,硼含量为0.068 9%。XRD和SEM结果表明,ZB-Ni83材料为具有层状结构和良好结晶度的紧密实心二次球形颗粒,该结构有利于提高材料的振实密度及电解液浸润性。采用ZB-Ni83正极材料的软包锂离子电池具有良好的倍率、循环和安全性能。在2 C条件下,ZB-Ni83电芯的比容量为182 mA?h?g^–1、容量保持率为92.6%;在45 ℃高温循环及截止容量保持率85%条件下,ZB-Ni83电芯的循环次数约为1100次,而原始Ni83电芯的循环次数仅为约600次。对ZB-Ni83电芯进行满电130 ℃的热箱实验,结果未发生破裂、冒烟、爆炸、着火等现象。本研究为高镍材料的创新和改进提供了实验参考和可行思路。     

富锂锰基材料Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2的改性与电化学性能研究

为改善富锂材料的电化学性能,使用Li₃VO₄对富锂锰基材料Li_1.2Ni_0.13Co_0.13Mn_0.54O₂进行湿法包覆。对样品进行表征和电化学性能测试,结果表明,包覆工艺不会破坏富锂层状材料的结构;包覆物明显改善样品的电化学性能,其中3%包覆量的样品综合性能最好,首次放电比容量为243.2 mAh/g,库伦效率70.9%;在1C下循环50次后,容量保持率为87.2%。     

三元正极材料Li_(1.2)Mn_(0.54)Co_(0.13)Ni_(0.13)O_2的研究现状及展望

<正>极材料Li_(1.2)Mn_(0.54)Co_(0.13)Ni_(0.13)O_2具有高放电容量、高循环稳定性和环保等优点,能很好的满足新能源电动汽车和小型电子产品的使用要求,因此受到高度关注和广泛研究。本文简述了Li_(1.2)Mn_(0.54)Co_(0.13)Ni_(0.13)O_2材料的结构组分、电化学性能以及社会商业价值,总结了该材料制备和改性的方法及特点,并讨论了改性对电化学性能的影响。基于Li_(1.2)Mn_(0.54)Co_(0.13)Ni_(0.13)O_2材料国内外研究现状和应用前景,指出了纳米电极制备、多元结构制备、复合处理改性、复合材料制备、复合方法制备是该材料今后主要的发展方向。     

SiO2在炉渣CaO-SiO2-MgO-Al2O3体系中的熔解行为

采用直接熔解法研究了SiO₂颗粒在CaO-SiO₂-MgO-Al₂O₃渣系中的熔解过程, 探索了炉渣成分、温度对SiO₂颗粒熔解时间的影响规律, 通过SEM-EDS并结合factsage软件分析了SiO₂熔解机理, 确定SiO₂颗粒周围没有形成固相层, 并在此基础上结合缩芯模型构建了动力学模型。结果表明, 随着炉渣碱度及温度提高, SiO₂颗粒熔解完成所需时间逐渐降低, 而随着炉渣中MgO及Al₂O₃含量增加, SiO₂颗粒的熔解完成所需时间先降低后增加。SiO₂的熔解过程分为2个阶段, 反应前期为界面反应控制, 表观活化能为330.52 kJ/mol; 反应后期为外扩散控制, 表观活化能为480.28 kJ/mol, 控制环节的转变是由熔体黏度的变化造成的。     

锂离子电池Na_2Li_2Ti_6O_(14)负极材料的合成与电化学性能

采用高温固相法成功合成了新型钛基负极材料Na_2Li_2Ti_6O_(14),并研究了其结构及电化学性能。利用高分辨透明电镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)及其Rietveld精修、扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析(EDS)表征分析了材料的物相和显微结构。结果表明,合成的Na_2Li_2Ti_6O_(14)负极材料为纯相,具有Fmmm空间群结构;Na_2Li_2Ti_6O_(14)颗粒约为500~800 nm,Na、Ti和O三种元素分布均匀。循环伏安(CV)、充放电及电化学阻抗谱(EIS)测试表明,材料具有较好的锂离子脱嵌可逆性,较好的倍率性能和循环稳定性。钛电流密度为500 m A/g充放电时,Na_2Li_2Ti_6O_(14)材料的首次脱锂(充电)容量为180 m A·h/g,100次循环后可逆容量为136 m A·h/g;100次循环后,Na_2Li_2Ti_6O_(14)材料的电荷转移电阻增加,锂离子扩散系数略有下降,表明Na_2Li_2Ti_6O_(14)材料在循环后SEI膜的生成,降低了材料的电化学活性。     

LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2表面包覆TiO2改性研究

为进一步改善LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂(NCM622)一次物料性能,采用简便易行的干法包覆方式,主要研究了TiO₂包覆量一定的情况下热处理温度、保温时间对正极材料的物理指标,以及容量、倍率、循环寿命和存储等电性能的影响。X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、扣式电池、全电池等测试分析表明,材料表面有明显的包覆物,但无新物相生成。当热处理温度为500℃、保温时间为12h时,所制备NCM622材料在3.0～4.3V电压范围0.1C放电容量为181.2mAh/g,比未包覆材料提高了2.6mAh/g；在3.0～4.4V电压范围45℃下1C充放80周,循环保持率由未包覆的95%提升至97.2%。包覆物消耗了材料表面的残碱,减缓了电解液的侵蚀,从而改善了材料的循环寿命和存储性能。包覆前后的材料分别做成600mAh的小软包电池,60℃时放置7天后材料鼓胀率由8.3%降低到4.5%；容量保持率和容量恢复率分别由89.1%、94.3%提升到90.2%、98.3%。