Investigation on performances of Li1.2Co0.4Mn0.4O2 prepared by self-combustion reaction as stable cathode for lithium-ion batteries

Poor rate capability and cycling performance are the major barriers for Li-rich layered cathode materials to be applied as the next generation cathode materials for lithium-ion batteries. In our work, Li_1.2Co_0.4Mn_0.4O₂ has been successfully synthesized via a self-combustion reaction (SCR) and a calcination procedure. Compared with the material produced by the solid state method (SSM), the one by SCR exhibits both better rate capability and cycling performance. Its initial discharge capacity is 166.01 mA h g⁻¹ with the capacity retention of 85.98% after 50 cycles at a current density of 200 mA h g⁻¹. Its remarkable performance is attributed to a thin carbon coating layer, which not only slows down the transformation rate of layered to spinel structure, but provides a good electronic pathway to increase the Li⁺ diffusion coefficient.     

A close correlation between nucleation sites,growth and final properties of ZnO nanorod arrays: Sol-gel assisted chemical bath deposition process

Different ZnO seed layers are synthesized by changing sol-gel parameters, including precursor concentration, type of solvent, and type of additive in order to systematically investigate the importance of seed layer properties on the nucleation, growth, and final properties of zinc oxide (ZnO) nanorod (NR) arrays. The X-ray diffraction (XRD) and field emission scanning electron microscope (FESEM) show the importance of the seed layer on ZnO NRs properties. Results verify that the relative intensity (RI factor) of (002) polar planes in the XRD patterns of ZnO nanoparticles (NPs) together with the aspect ratio, density, and alignment of ZnO NRs control the structural characteristics of those arrays. For instance, the RI factor of ZnO NPs and NRs follow the same trend when changing precursor concentration in sol preparation step. However, the importance of other parameters, including aspect ratio, density, and alignment of NRs is confirmed by changing solvent and additive. In addition, FESEM images show that the density of ZnO NRs is proportional to NPs density and inversely proportional to the size of ZnO NPs in the seed layers. Besides, the significant role of wrinkled inter-layer on NRs properties, together with the formation mechanism of that inter-layer are profoundly investigated.     

板坯自动喷涂技术在热连轧带钢厂的应用

目的降低炉内氧化烧损,提高产品的成材率。方法板坯在上料辊道上及进加热炉前,当检测的板坯温度低于300℃时,利用辊刷及空气吹扫装置清理上下表面后,喷涂一层防高温氧化隔离剂,然后装炉加热,经热连轧成卷。为了减少隔离剂的浪费,提高喷涂效果与设备运行效率,将毛状细钢丝改为钢丝绳,截止阀到喷嘴的距离(需要清洗段)由原约4 m缩短为0.2 m,材质由软塑料管改为内径5 mm的铜管。因上料辊道长度短,超过300℃的热坯必须停留在喷涂罩内,且时间不固定,因此系统设置停留时间≤10 min则继续喷涂,否则,清洗管路,停止喷涂。为了解决停留后需继续喷涂,导致喷涂层厚度不均,最终造成中间坯同块钢出现温度陡降的问题,需要延迟溢流阀门关闭0.5 s,喷涂系统压力维持在0.3 MPa之内。结果成材率可以提高0.3%以上,吨钢涂料消耗控制在0.33 kg以内。结论通过优化喷涂设备结构、材质以及喷涂溢流阀门动作时序,控制系统压力,能实现自动喷涂,获得涂层均匀、节省涂料、提高成材率的效果。     

低油价形势下改善稠油热采开发效果对策研究

针对胜利油田边底水能量强、原油黏度高、油层厚度薄、储层物性差、强水敏等油藏特征,以及稠油油藏热采开发成本高的特点,分析了当前低油价形势下稠油热采无效直井的治理对策。通过研究,提出了强边水油藏一线井提液二线井调剖、优化注汽参数、组合吞吐、分层注汽和氮气补充地层能量等技术措施,有针对性地解决了高含水井、无效益井的问题。现场应用表明,该系列技术对策有效提高了热采直井的开发效果,取得了良好的经济效益。     

Er对Al-Zn-Mg合金微观组织与摩擦性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、透射电镜(TEM)和材料表面综合测试仪研究了Er对Al-Zn-Mg合金微观组织和力学性能的影响,并研究其在不同载荷下的摩擦磨损行为。结果表明,添加Er后合金伸长率提高约30%,晶粒尺寸明显细化,平均晶粒尺寸减小约68%。合金在摩擦过程中经历了摩擦副磨合和稳定磨损两个阶段,随着载荷的增大,摩擦因数曲线波动增大。O在摩擦层大量富集,证明了氧化磨损机制的存在。加载载荷为30 N时为磨粒磨损、疲劳磨损以及粘着磨损混合作用机制;加载载荷为70 N时磨粒磨损加剧并伴随疲劳磨损,且添加Er可以降低合金表面的剥落趋势,从而减少磨损。     

TA2钛板掺杂钒离子渗碳层的耐腐蚀性能

为提高钛基双极板的耐腐蚀性能和导电性,在TA2纯钛的表面进行双辉离子渗碳,另外为降低渗碳温度,在渗碳过程中掺杂钒。使用扫描电镜和能谱分析、X射线衍射对改性层的组织结构、化学成分、物相组成进行研究,并测得改性层的界面接触电阻率、耐腐蚀性能。结果表明,在优化的制备工艺参数下,在TA2表面生成结构致密的TiC改性层、钒掺杂渗碳改性层。当压实力为140 N/cm²时,730℃下制备的钒掺杂渗碳改性层、850℃下制备的TiC改性层、TA2基体的界面接触电阻率分别是1.17、3.66、14.71 mΩ/cm²。在模拟双极板的工作环境中,测得730℃下制备的钒掺杂渗碳改性层、850℃下制备的TiC改性层的自腐蚀电流密度分别是5.238、7.563μA/cm²,均比TA2基体的腐蚀电流密度低1个数量级。在离子渗碳的过程中掺杂钒可以有效降低渗碳的工艺温度,并且提高TA2基体的导电性和耐腐蚀性能。     

车轮的感应加热淬火工艺

分别采用同时加热淬火方式和连续加热淬火方式对45钢锻件车轮进行感应淬火研究。结果表明：采用连续加热淬火方式(感应器与工件间隙6 mm、输出功率为339 kW、频率为6.3 kHz),用清水进行喷淋冷却,然后对其进行230℃×2 h炉中回火处理后,车轮外表面踏面及倒圆角区域的表面硬度为509～599 HV0.2(50～55 HRC)、淬硬层深度为3.4～4.7 mm、显微组织级别为5～7级,均能达到其技术要求,并在工业化试生产中取得了较好的应用效果。     

热压工艺对SiCf/Ti复合材料界面反应层生长影响的数值模拟

提出一个热-力-扩散-反应强耦合相场模型来研究热压烧结制备工艺对连续碳化硅纤维增强钛基复合材料中金属间化合物生长规律的影响。模拟结果表明,在两种不同温度下各个界面反应层(Ti₃SiC₂/Ti₅Si₃C_x/Ti₅Si₃C_x+TiC/TiC)的厚度生长与试验值吻合较好。增大外加压力能促进界面层厚度的生长,但对其中抗拉强度最低的Ti₅Si₃层的生长起显著的抑制作用,同时使各界面反应层由周向拉应力状态逐渐转变为压应力。温度的升高使断裂韧度最大的Ti₃SiC₂层厚度增大,但也使总界面层和Ti₅Si₃层的厚度增加。因此,在制备工艺上适当增加压力并选择合适的温度,得到厚度适宜的界面反应层的同时,尽可能使Ti₅Si₃层变薄和Ti₃Si...     

不锈钢表面含Cu功能梯度复合改性层的制备及抗菌性能

为提高奥氏体不锈钢(ASS)的耐磨性及赋予其抗菌性能,应用改进的活性屏离子渗氮(ASPN)技术,将纯铜冲孔板置于不锈钢冲孔板上面作为活性屏的顶盖,对316奥氏体不锈钢在低温下(430℃)进行表面渗氮处理,在其表面形成由含Cu抗菌沉积层和S相(氮在奥氏体中的过饱和固溶体γ_N)硬质支撑层组成的功能梯度复合改性层。用扫描电镜(SEM)及其所附能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)表征复合改性层的组织形貌、成分及相结构。用显微硬度计和往复摩擦磨损试验机测试了基体和复合改性层的显微硬度和摩擦磨损性能,用金黄色葡萄球菌进行体外抗菌试验评价复合改性层的抗菌性能。结果表明,在偏压达到250 V后,形成了连续分布的硬质S相扩散层和含Cu沉积层组成的复合改性层。改性层表面最高硬度可达928 HV0.05,与Si₃N₄小球对磨时比磨损率较基体降低约57.76%,显著提高了不锈钢的耐磨性。抗菌试验表明,复合改性层与金黄色葡萄球菌接触24 h后,对金黄色葡萄球菌抗菌率提高到98.5%。改进的活性屏离子渗氮技术制备的功能梯度复合改性层可以有效提高...     

基于梯度提升决策树的硬车表面白层预测方法

目的 实现硬态车削过程中每个产品零件白层现象的实时在线检测,提高产品生产加工效率和加工质量,提出一种基于梯度提升决策树的硬态车削加工工件表面白层预测方法。方法 首先,利用功率传感器、声发射传感器和振动传感器采集硬态车削过程中的动态切削信号数据,并对上述各种传感器信号数据进行特征提取;然后,结合特征重要性分析和梯度提升决策树建立硬态车削加工表面白层预测模型;最后,基于混淆矩阵提出一套评估梯度提升决策树模型预测性能的评价方法。结果 与功率、振动信号等特征相比,声发射信号特征能够进一步提升模型的白层预测性能。实验结果表明,该方法的预测准确率达到90%,F₁为92%,A_uc为89%,与SVM、XGBoost分类方法所得结果相比,该方法能更准确有效地实现硬态车削加工工件表面白层现象的在线预测。结论 该方法基于智能传感技术和梯度决策树模型对硬车过程中产生的白层现象进行了有效预测识别,对实现硬车过程白层现象的在线智能预测具有重要意义。