Na3Zr2Si2PO12固态电解质研究进展

钠离子电池具有资源丰富、能量密度高等优点,使用固态电解质的固态钠电池兼具高安全性成为研究热点。固态电解质是超离子导体,是固态电池关键材料。Na₃Zr₂Si₂PO₁₂是钠超离子导体（NASICON）中最具代表性的固态电解质材料。总结了Na₃Zr₂Si₂PO₁₂材料的结构、离子传输机制及其相互关系,旨在从机理上理解Na₃Zr₂Si₂PO₁₂固态电解质中钠离子传输性能;总结了主要制备方法,指出了不同方法的优缺点;在提升离子电导率方面,对合成工艺、掺杂、界面因素进行了总结,力求归纳和探索合成高性能钠离子固态电解质的途径。     

Co47.6Fe20.4B21.9Si5.1Nb5-xZrx(x=0~5)合金的非晶形成能力和磁性能

采用铜模吸铸法制备了直径d为2~5mm的Co_(47.6)Fe_(20.4)B_(21.9)Si_(5.1)Nb_(5-x)Zr_x(x=0~5)合金。利用X射线衍射(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、振动样品磁强计(VSM)和显微硬度计分析合金的非晶形成能力(GFA)、磁性能及显微硬度。结果表明:该合金体系具有较好的GFA,随着Zr含量的增加,其GFA呈逐渐降低的趋势。Zr含量为0~2%(原子分数)时,能制得d为3mm的非晶合金;Zr含量为0~3%(原子分数)时,可制得d为2mm的非晶合金。直径2mm的棒状非晶合金(Zr含量为0~3%(原子分数))表现为明显的软磁性,饱和磁化强度Ms趋于一定值。该体系非晶合金均具有很高的显微硬度,Zr含量为3%(原子分数)时达到1420HV。     

力电多场鼓包法测定PZT铁电薄膜的横向压电系数

为表征Pb(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3(PZT)薄膜的横向压电性能,以纯力场鼓包测试模型和铁电薄膜材料压电方程为基础,推导了PZT铁电薄膜的力电耦合鼓包本构模型。采用溶胶-凝胶法制备了PZT铁电薄膜,并通过化学腐蚀法获得PZT薄膜鼓包样品。在外加电压为0~14V的条件下进行鼓包测试。结果表明,在纯力场作用下,PZT薄膜的弹性模量和残余应力分别为91.9GPa和36.2MPa;随着电压从2V变化到14V,PZT薄膜的横向压电系数d31从-28.9pm/V变化到-45.8pm/V。本工作所发展的力电耦合鼓包测试技术及力电耦合鼓包本构模型为评价铁电薄膜材料的横向压电性能提供了一种有效的分析方法。     

添加Al-5Ti-B和Al-2Zr-Er对铸态铝锌镁合金力学性能的影响

铝锌镁合金以其优异的力学性能广泛应用于航空、航天、交通运输等工业领域,而铝合金的细化一直是铝加工行业的研究重点.为细化晶粒并提高其力学性能,本文将传统细化剂Al-Ti-B与RE复合添加到铝锌镁合金中,借助于XRD、光学显微镜、扫描电镜、拉伸实验等测试方法研究了不同细化剂对Al7Zn2.4Mg合金组织及其力学性能的影响.试验结果表明,合金中加入Al-5Ti-B和Al-Zr-Er后细化效果明显,单独添加Al-Ti-B的细化效果最好,但仍有少部分的晶粒保留的树枝晶形态.随着Al-Ti-B和Al-Zr-Er添加量的增多,合金的晶粒发生明显变化,塑性也随之增加,其中,添加0.4wt.%Al-5Ti-B细化剂对合金的塑性影响最大,而抗拉强度呈先增大后减小的趋势,复合添加0.2wt.%Al-2Zr-Er和0.2wt.%Al-5Ti-B细化剂的合金晶粒圆整且未出现树枝晶,晶界析出物最少平均抗拉强度最高.Al-Ti-B和Al-Zr-Er均可细化铸态铝锌镁合金的晶粒,同时添加两种细化剂更有利于提高合金的综合力学性能.     

微量Sc对Al-Zn-Mg合金焊接接头组织和性能的影响

使用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜分析了Al-Zn-Mg合金和含微量钪的Al-Zn-Mg合金钨极氩弧焊接头的微观组织,并对其力学性能和耐应力腐蚀性能进行了对比。结果表明：在传统Al-Zn-Mg合金板材熔合线附近的热影响区出现再结晶和晶粒异常长大,而含钪Al-Zn-Mg合金基体中热稳定性优良的纳米Al₃(Sc, Zr, Ti)相在焊接过程中能阻碍晶界迁移,抑制再结晶晶粒的形核和长大,进而细化熔合线附近的组织。同时,含微量钪的Al-Zn-Mg合金焊接接头的强度明显比传统合金的高,其强化效果主要来源于熔合线附近区域的细晶强化和二次Al₃(Sc, Zr, Ti)相的弥散强化。     

基于Cu和Pt基催化剂的乙醇水蒸气重整制氢试验研究

乙醇水蒸气重整制氢的车载应用不但可在线产生富氢气体,解决氢气的储运问题,还可实现混富氢气燃烧,降低排放.为得到较优的重整制氢方案,模拟内燃机尾气温度条件,在燃料重整试验台上实现乙醇的水蒸气催化重整制氢过程.在不同催化剂Cu49Zn21Al18Zr12和Pt/CZO/Al2O3条件下,考察了反应温度、水醇摩尔比和空速对重整气中φ(H2)的影响.研究表明:当反应温度为723～973 K、空速为720 h-1、水醇摩尔比分别为6∶1和4∶1时,二者φ(H2)的平均值分别为47.78%和40.26%.催化剂Pt/CZO/Al2O3重整制氢的产量高于Cu49Zn21Al18Zr12,尤其是在823 K以上的高温区域.但是与Pt/CZO/Al2O3相比,Cu49Zn21Al18Zr12成本低廉,在873 K以上的温度区域,重整气中φ(H2)也相当高.因此,基于Cu49Zn21Al18Zr12催化剂的乙醇水蒸气重整对于车载制氢更加具有可行性.     

The effect of partial substitution of Ti with Zr, Cr or V in the Mg35Ti10Ni55 electrode alloy on its electrochemical performance

In this paper, Zr, Cr and V were selected as the partial substitution elements for Ti to form Mg₃₅Ti₅M₅Ni₅₅ quaternary alloys prepared by means of mechanical alloying on the basis of the ternary Mg₃₅Ti₁₀Ni₅₅ electrode alloy previously studied by the authors. It is found that all the three quaternary alloys possess an amorphous main phase and exhibit improved cycling stability than the original ternary Mg₃₅Ti₁₀Ni₅₅. The Zr-substituted alloy has also a higher discharge capacity. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) surface analysis reveals that on the surface of each alloy a multi-component oxide composite film is formed, which is more compact and corrosion resistant than the Mg(OH)₂ film and the (TiO₂)_x(NiO)_y(Mg(OH)₂)_z composite films reported previously. Auger electron spectroscopy (AES) analysis shows that the substituting elements tend to reduce the thickness of the passivation films. The thickness of composite oxide film on the alloys is in the following order: Mg₃₅Ti₁₀Ni₅₅>Mg₃₅Ti₅V₅Ni₅₅>Mg₃₅Ti₅Zr₅Ni₅₅>Mg₃₅Ti₅Cr₅Ni₅₅. The result agrees well with that of the polarization resistances (R_P) values obtained from the electrochemical impedance spectroscopy (EIS) Nyquist diagrams. It demonstrates that the thicker the passivation film is, the higher the R_P is and the more difficultly the charge transfer reaction proceeds. Anodic polarization curves indicate that the addition of Cr and Zr decreases effectively the corrosion current. However, the corrosion of the electrode alloys in the electrolyte is still high and proceeds constantly as the corrosion current remains almost constant during further cycles.     

乙羟肟酸消除Zr界面污物的研究

研究在模拟高放废液中加入乙羟肟酸（AHA）以消除酰胺荚醚（TBOPDA）萃取模拟高放废液过程中的界面污物。萃取实验结果表明：在模拟高放废液中加入AHA可显著降低Zr（Ⅳ）在两相中的分配比，此时，Pu（Ⅳ）的分配比仍足够大，它不影响TBOPDA对Pu（Ⅳ）的回收。反萃实验表明：在所研究的反萃条件下，1级反萃即可有效反萃TBOPDA有机相中的Zr（Ⅳ）；3次错流反萃可有效反萃TBOPDA有机相中的Pu（Ⅳ）；反萃液中加入AHA对Am（Ⅲ）的累计反萃率影响很小；提高反萃液的酸度可抑制TBOPDA有机相中Am（Ⅲ）的反萃。     

掺锆纳米TiO2制备表征及其对光催化活性的影响

本文采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛和掺锆二氧化钛粉末.TGA表征分析发现掺锆后二氧化钛吸附水量增加.SEM和BET表征显示掺锆粒子半径减小,比表面积增加.XRD分析发现掺锆后的衍射峰宽化,晶粒变小,与SEM和BET结果吻合,还发现掺锆抑制了二氧化钛晶相转变.光催化降解亚甲基蓝结果表明,当锆掺杂浓度在5%,焙烧温度530℃时,掺锆二氧化钛催化活性最高.     

沉积温度对ZrO2薄膜相结构和透射率的影响

利用射频反应磁控溅射在显微玻璃、单晶硅片、NaCl片和石英上沉积ZrO2薄膜.薄膜厚度80 nm～100 nm.利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、X射线能谱仪、分光光度计和原子力显微镜研究了沉积温度对薄膜相结构和O/Zr、透射率的影响.研究发现,沉积温度升高,非晶相减少,结晶相增多;晶粒尺寸增大;沉积温度为370 ℃,透射率明显下降.