超细WCrCu30合金的电击穿特性

采用熔渗法制备不同Cr含量的超细WCu30合金,其m(W):m(Cr)分别为20:1、15:1和10:1。通过扫描电镜观察该合金的击穿烧蚀形貌,采用高速摄影仪研究超细合金表面阴极斑点的运动规律。结果表明:WCrCu30合金在发生击穿时,首击穿相为Cr相,50次连续击穿过程中存在电压强度随击穿次数增加而增加的"老炼"现象;随Cr含量增大,WCu30合金真空放电过程中阴极斑点发生移动和分裂的现象更加明显,因而可有效避免表面的集中烧蚀,烧蚀程度降低,且使WCu30合金的截流值降低、电弧的寿命延长。     

几种氙灯用钨阴极抗烧蚀性能的研究

采用E3、Er-W、La-W1和La-W2四种材料作为氙灯的阴极材料,研究氙灯点灯一段时间后阴极的烧蚀形貌,分析阴极的烧蚀特征。结果表明:在电压3 000 V,频率3 Hz,电容23μF的条件下点灯100万发次,Er-W氙灯发黑最为严重,La-W2氙灯发黑程度最轻,管壁黑色物质是由阴极发生溅射形成的,成分由大量的WO_3和少量的W组成;烧损后阴极端面的微观组织显示,Er-W阴极端面烧蚀凹坑最大,La-W2阴极的烧蚀坑最小,说明Er-W阴极工作温度较高,喷溅损失的材料较多,La-W2阴极的工作温度较低,材料的稳定性较好,从侧面说明La-W2的电子发射性能好;烧损后阴极纵截面金相组织显示,Er-W再结晶晶粒粗大,La-W2再结晶晶粒细小,细小的晶粒为第二相的扩散提供了更多通道,减轻材料的烧蚀。因此,Er-W阴极的抗烧损性能较差,La-W2阴极的抗烧损性能较好。     

沉淀法制备纳米复合Cu-CeO_2阴极

采用沉淀法制备出平均粒径约90 nm的Cu-CeO2粉末。将所得的纳米复合Cu-CeO2粉末经真空热压工艺处理制成纳米复合Cu-CeO2阴极。利用SEM及XRD分析方法对其显微组织进行了研究,结果显示:用沉淀法制备的Cu-CeO2阴极组织较均匀,CeO2粒子晶粒大多在100 nm,呈长圆状分布在Cu基体中。真空电弧实验研究表明纳米复合Cu-CeO2阴极击穿点分布在阴极表面的大部分面积上,阴极斑点细小分散,且击穿优先发生在CeO2相上,导致表面烧蚀较常规材料轻微。     

直流电弧空气等离子体炬阴极材料的烧蚀研究

空气等离子发生器中阴极材料的烧蚀行为直接影响阴极寿命,阴极材料和工作环境不同是影响阴极烧蚀的重要因素.通过直流电弧空气等离子体炬切割实验,研究了两种切割电极用阴极材料(Hf和Ag)烧蚀行为,采用扫描电镜(SEM)深入分析了阴极烧蚀机制.发现在同等条件下,Hf阴极的烧蚀量和烧蚀率远低于Ag阴极,Hf阴极的抗烧蚀性能较好.随着工作时间间隔的延长,Hf阴极和Ag阴极的烧蚀率都会降低,并且在连续工作时间大于60 s后,两种阴极材料的阴极烧蚀率都逐渐趋于一定值.分析表明,阴极烧蚀量的大小主要取决于阴极液化区域的大小以及液体或气体溅射量的大小,在工作环境下,阴极的导热性和电子逸出功对阴极的烧蚀量都有着至关重要的影响.在影响阴极烧蚀性能诸因素中,阴极材料的电子逸出功占据主导地位,为主要因素;阴极材料的导热性和熔点占据次等地位,为次要因素.     

水热合成W-25Cu复合粉的热力学分析

以钨酸钠(Na2WO4·2H2O)和硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O]为原料,采用水热合成法制备W-Cu复合粉,计算在不同pH值条件下水热合成W-Cu复合粉的回收率,并对制取W-Cu复合粉前驱体的过程进行热力学分析。采用XRD、SEM、EDS和TEM对所制备W-25Cu复合粉的物相、形貌和微观组织进行表征。结果表明:在不同溶液浓度和pH值下的离子回收率不同。当钨酸钠浓度为0.6mol/L,硝酸铜浓度为0.578 6mol/L且pH值为5.5时,离子以CuWO4·2H2O形式析出,溶液中离子的回收率达到99%以上。水热合成产物具有分散性好,粒度均匀,大小为15~20nm。经500℃煅烧、800℃氢还原60min,得到了W和Cu元素分布均匀的W-Cu复合粉,具有近球形的W包覆Cu结构,粒度为100~200nm。     

Fe-TiB2/Al2O3复合阴极的电解性能及元素迁移行为

以氧化铝溶胶为黏结剂、金属Fe为烧结助剂, 采用冷压-烧结制备出铝电解用Fe-TiB₂/Al₂O₃复合阴极材料, 利用20A电解试验研究其电解性能; 利用能谱仪(EDS) 对电解试验前后的复合阴极材料进行了成分物相分析, 研究电解过程中各种元素迁移行为.研究结果表明: 金属Fe作为烧结助剂在烧结过程中能有效的填充骨料之间的空隙, 使该复合阴极材料的烧结致密度显著提高; 20 A电解试验过程电压稳定, 电流效率93. 2%, 原铝中铝元素质量分数为99. 47%, 杂质元素质量分数为0. 53%.在电解试验后, 铝液能有效润湿阴极表面, 表明Fe-TiB₂/Al₂O₃复合阴极材料具有较理想的可润湿性; 从复合阴极电解后的能谱分析可知, 在电解过程中, 碱金属主要是通过液态电解质渗透进入阴极材料中, 随后又逐渐渗透进入黏结剂相中, 并在骨料之间氧化铝溶胶和金属烧结助剂均未能充分填充的空隙进行富集. K元素较Na元素对黏结相的渗透力更强; 与此同时, 阴极表面生成的Al通过复合材料的空隙进入阴极内部, 而Fe金属会利用材料内部的空隙反向扩散至铝液层中.在试验中, 阴极表面的铝液层的稳定存在是该阴极高效稳定运行的基础.      

不同方法制备PrNi0.5Co0.5O3-δ阴极的性能对比研究

采用固相反应法和乙二胺四乙酸-柠檬酸（EDTA-CA）联合络合法分别合成了PrNi0.5Co0.5O3-δ (PNC)材料，用于质子导体固体氧化物燃料电池（H-SOFCs）的阴极。通过X射线衍射（XRD）研究了材料在不同煅烧条件后的相结构，通过比表面积及孔径分析仪（BET）研究材料的比表面积和孔结构，用扫描电子显微镜（SEM）观察了材料的微观结构，通过能量色散X射线谱仪（EDS）分析材料的元素分布，通过电化学阻抗谱（EIS）分析了材料作为H-SOFCs阴极使用时的极化电阻。结果表明，通过EDTA-CA联合络合法制备的粉体相结构更加稳定，且元素分布也更加均匀。EIS分析结果表明，通过两种方法制备的阴极材料在BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3-δ(BZCYYb)电解质上的氧还原过程活化能相近，但通过EDTA-CA联合络合法制备的阴极具有更低的极化电阻，500℃时对称电池上的极化电阻降低68%。     

纳米钨铜复合粉末的制备与微观形貌

首先采用高浓度湿磨法制备超细WO3-CuO混合粉末,800℃空气中焙烧90min后得到CuWO4-WO3前驱体粉末,再通过氢气还原获得超细W-Cu复合粉末。将该复合粉末与直接还原超细WO3-CuO混合粉末所得的W-Cu复合粉末进行对比,并研究还原温度对W-Cu复合粉末的微观形貌、成分与粒度的影响。结果表明:经过30h高浓度湿磨,WO3-CuO混合粉末的中位径由44.88μm降至0.28μm,焙烧后得到的CuWO4-WO3粉末平均粒径小于0.7μm且分散良好。由CuWO4-WO3还原获得的W-Cu复合粉末细小、分散均匀,还原温度对其形貌影响不大,由WO3-CuO混合粉末直接还原得到的W-Cu复合粉末由大量W-Cu纳米颗粒构成,随还原温度升高,纳米W-Cu颗粒逐渐长大。     

大气等离子喷涂固体氧化物燃料电池用低温阴极材料

大气等离子喷涂由于能够快速制备具有可控微结构的功能涂层,在固体氧化物燃料电池(SOFCs)制造中具有广阔的应用前景。该技术使得低温运行(500～700℃)的SOFCs可通过在耐用低成本金属支撑体上直接喷涂得以制备。不过,目前商业应用的SOFCs所使用的标准阴极材料在较低运行温度下具有很高的极化电阻,因此,开发可替代的高性能低温阴极材料是推动金属支撑体应用的关键。在不锈钢基材上通过轴向注入大气等离子喷涂方法制备了镧锶钴铁氧化物(LSCF)涂层,并对涂层的厚度和微观结构进行了表征,同时采用X射线衍射(XRD)方法分析了等离子喷涂过程中涂层材料的分解和杂质相的产生。根据这些结果确定了能够制备LSCF涂层的等离子喷涂参数,以及可用于喷涂复合阴极涂层的条件范围。     

W-Cu材料高温强化和烧蚀-侵蚀的研究

本文研究了W-Cu及(W合金)-Cu复合材料用等离子电弧加热器模拟燃气中Al_2O_3微粒流场及此类材料的烧蚀与侵蚀;热力过程模拟试验机研究了材料在1600℃下的强度。 研究了Zr、C以及Mo的加入对W-Cu材料高温强度和烧蚀一侵蚀抗力的影响。Zr、C和Mo(当Mo〈3％)的加入使烧蚀-侵蚀抗力略有降低,使高温强度明显提高,当Me〉3％时,烧蚀-侵蚀抗力显著降低。 试验证明:W-Cu材料可以耐含微粒子高压燃气的冲刷,当Mo〈3％时,(W-Mo-Zr-C)-Cr材料亦能达到同样的使用性能。(W合金)-Cu成本与W-Cu相当,检验某些性能还更高一些。     

300 kA大型电解槽阴极新材料的应用

对我国伊川电解铝厂300 kA大型预焙槽进行大修时,采用了不同石墨质的碳阴极、振动成型TiB2涂层阴极和刷涂TiB2涂层阴极等新材料,通过研究电解槽启动后一段时间内不同阴极材料的炉底电压降、电阻随时间的变化关系和铝液中Ti含量的变化规律等,寻找综合性能较佳的阴极材料,使其可达到降低炉底压降,形成完好的炉帮,从而有效地提高槽寿命的目的.研究发现TiB2质量分数为30%的振动成型阴极碳块的阴极电压降和铝中Ti的质量分数均较低,分别为261mV和0.002 5%;认为采用全石墨化阴极和振动成型硼化钛涂层阴极可以节省电能降耗.     

Preparation and emission property of scandia pressed cathode

Scandia pressed cathodes were prepared by powder metallurgy method using mixed powder of scandia doped tungsten and barium-calcium aluminates obtained by different mixing methods.The element distribution uniformity greatly affected the emission property.The powder prepared by ball-milling had small particle size and uniform distribution of different elements.This kind of powder was favorable for the chemical reaction among Ba,Ca aluminates,scandia and tungsten to take place sufficiently to form active substance which can improve the emission property.The emission current density of the cathode prepared with ball-milling powder was about 8 times higher than that prepared by manually mixing method,4 times higher than Os coated M-type cathode.The higher content of the active substance on the cathode surface prepared by ball-milling led to the better emission performance of the cathode.     

铕的电化学还原过程中钛阴极失活原因之探讨

铕的电化学还原受多种因素影响，其中阴极极板最为重要。研究了采用钛阴极进行铕的电化学还原常遭遇极板失活问题；并对极板失活进行了探讨与分析，认为钛阴极吸氢以及质劣钛材料是妨碍铕的电化学还原的主要原因。提出了钛板脱氢的初步方案，以及尽可能选择质优钛板材料进行铕的电化学还原的建议。     

A Study on La_2O_3-Y_2O_3-Mo Secondary Emission Material

Thephenomena ,mechanismandtheapplicationofsecondaryemissionofmanykindsofmaterialshavebeenstudiedsincethesecondaryemissionphenomenawasdiscoveredbyCompellin 1899.Withthedevel opmentofelectronictechnologythephenomenaofsec ondaryemissionhavebeenincreasinglyappliedinmanyfields[1,2 ] ,especiallyinhighpowermagnetrontube .Nowadays ,thecathodesofhighpowermag netrontubeusedinthefieldsofbroadcast,correspon denceandnationaldefensearemainlyBa Wcath odes[3] andsomeTh Wcathodes .However ,Ba Wcathodeishard…     

60kA铝电解槽寿命初探

根据 6 0kA铝电解槽炉膛变化情况、大修槽阴极方钢和阴极炭块破损情况分析 ,初步探讨了6 0kA铝电解槽寿命同电解槽炉膛、阴极方钢质量、阴极炭块质量之间的关系     

钨铜复合材料研究的新进展

介绍了近年来国内外钨铜复合材料在新品种开发上的进展 ,如梯度钨铜材料、纳米钨铜材料等。为了开发这些钨铜新材料 ,叙述了相应的制取工艺上的发展 ,且概述了钨铜复合材料的主要应用及具有应用潜力的领域。     

A Study on La2O3－Y2O3－Mo Secondary Emission Material

The substrate molybdenum doped with La2O3, Y2O3 cathode material was made by the powder metallurgy method. The secondary emission coefficients of the materials were tested. The experimental results show that Mo cathodes doped with La2O3, Y2O3 have good secondary emission properties. When the cathodes are activated, the maximal secondary emission coefficients of these cathodes are higher than 2.0 and can meet the practical requirement. The distribution of the rare earth in the interior and at surface of this kind of cathode material before and after emission was studied using Scanning Electronic Microscopic (SEM) and X-Ray Photoelectron Spectrum(XPS). The analysis results show that the rare earth is easy to gather at grain boundaries and the relevant concentration of rare earth on the surface after emission is obviously greater than that before emission.     

3D打印铜电解MWNT/ABS导电复合材料阴极与性能研究

采用自制MWNT/ABS导电纳米复合材料耗材,借助3D打印方法制备了铜电解精炼阴极板及配套电解槽,开展替代钛种板的研究。采用硫酸体系电解液进行电解精炼试验,得到致密均匀的面心立方晶系电解铜,沉积物剥离方便,且阴极板及电解槽结构具有可设计性。循环伏安分析表明,Cu2+在导电复合材料上可正常形核与生长,添加微量的明胶以及硫脲后电解铜的表面更加均匀平整,晶粒尺寸变小。     

Thermionic Electron Emission Stability of Mo-La2O3 Cathode

TheMo La2 O3cathode ,whichpossessesthead vantagesofhighstrengthandgoodambientductility ,excellentelectronemissionability ,lowoperatingtem peratureandradioactive freepollution ,isapromisingcathodeforreplacingW ThO2 cathodeinavarietyofvacuumelectrondevices[1～4 ] .However ,itisfoundthattheemissioncurrentofMo La2 O3cathodeelectrontubesattenuatedwithlifetimerapidly .Inordertoob tainstableemissionofMo La2 O3tubes ,muchefforthasbeendoneonthematerialcomposition ,thecar bonizingprocessandemissionm…