钒基普鲁士蓝类似物VHCF用于水系铜电池正极

针对开发高性能水系铜电池电极材料的迫切需求,通过简易的共沉淀法制备钒基普鲁士蓝类似物铁氰化钒(VHCF)用作水系铜电池正极,考察反应温度及转速对VHCF样品表面形貌及微观结构的影响,探究不同VHCF样品在电化学性能上的差异,并分析VHCF样品的铜离子储存机理。研究结果表明：通过适当提升反应温度及搅拌器的转速,可以制备出[Fe(CN)₆]^4-含量多,粒径小且结构稳定的立方相VHCF;丰富的[Fe(CN)₆]^4-可以为Cu²⁺离子提供更多的化学活位点,较小的粒径有利于提高Cu²⁺离子的扩散速率,与普鲁士蓝骨架结合更稳定的结晶水则能改善电池循环稳定性;电化学反应过程中,Cu²⁺离子会取代VHCF骨架中的V⁵⁺离子形成不可逆新相。VHCF正极在0.1 A/g电流密度下的首次放电比容量高达146.5 m A·h/g,循环500次后,保留了56.1 m A·h/g的可逆容量;在1.0 A/g的大电流密度下的放电比容量仍有60...     

膨胀石墨/酚醛树脂-聚乙烯醇缩丁醛复合双极板的制备与性能

采用聚乙烯醇缩丁醛（PVB）对酚醛树脂（PF）进行改性,并以膨胀石墨为第一导电填料,用模压成型法制备了新型质子交换膜燃料电池用膨胀石墨/PF-PVB复合材料双极板。研究了PVB与PF质量比、改性树脂含量及炭黑的添加对膨胀石墨/PF-PVB复合材料双极板电导率、抗弯强度等性能的影响。结果表明,当改性树脂质量分数固定为30wt%时,膨胀石墨/PF-PVB复合材料双极板在PVB：PF=0.5时表现出最佳的电导率及抗弯强度,分别为192.3 S/cm、47.25 MPa,与不添加PVB的膨胀石墨/PF复合材料双极板相比,平面内电导率和抗弯强度分别提高了12.3%、14.2%。在PVB含量固定的条件下（PVB：PF=0.5）,当改性树脂的质量分数由25wt%增加至45wt%时,膨胀石墨/PF-PVB复合材料双极板的电导率下降,而抗弯强度增加。进一步添加炭黑提高膨胀石墨/PF-PVB复合材料双极板的导电性能,当改性树脂质量分数固定为45wt%时,炭黑添加量为4wt%的试样表现出最佳的平面电导率和面比电阻,分别为137 S/cm、14.4 mΩ·cm²。     

烧结工艺对破碎再生料硬质合金性能的影响

根据不同的烧结温度,对YG8破碎再生料进行不同的对照试验。采用湿磨、干燥、压制以及不同烧结温度的粉末冶金方法,得到不同烧结温度下的合金试样;对试样分别进行各项物理性能测定和金相观察,收集数据并进行分析。结果表明:在一定范围内,硬质合金破碎再生料的各项物理指标均随着烧结温度的升高而先升高后降低,并在烧结温度为1 410℃时综合性能达到最佳。     

锑和铋在Na2CO3-NaCl二元共晶熔盐中 的溶解行为

研究了金属锑和铋在Na_2CO_3-NaCl二元共晶熔盐中于700～1 000℃温度范围内的溶解行为。溶解实验结果表明,850℃时金属锑和铋的溶解平衡可以在20 min内完成,二者的饱和溶解度分别为3.80%和1.39%;两金属的溶解度随着溶解温度的升高而增加,在1 000℃时分别为4.53%和2.89%。溶解样品的XRD和SEM表征结果说明,锑和铋不与熔盐反应,能稳定存在于熔盐中,溶解的锑和铋主要呈金属颗粒形式夹杂于熔盐中。可见,Na_2CO_3-NaCl熔盐可以被用作硫化锑(铋)熔炼的惰性介质。     

生物质燃料混合喷吹时对燃烧率的影响

基于煤粉及煤粉与生物质炭的混合试样进行工业分析、热重分析。研究煤粉中占不同比例的生物质炭对煤粉燃烧率的影响。结果表明,随着生物质炭所占比例的增加,试样的着火点硫含量均降低,燃烧速度加快,燃烧率增加,有利于高炉的冶炼。     

LiFePO4掺杂改性可能存在的问题及解决方法

LiFePO4锂离子电池能适应电动汽车的需要,LiFePO4是极具发展潜力的锂离子电池正极材料。介绍了LiFePO4正极材料的改性掺杂研究现状;讨论了LiFePO4的非晶格掺杂、晶格掺杂及复合掺杂可能存在的问题及相应的解决办法。     

浅谈集成计算材料工程和材料基因工程:思想及实践

革新材料研发模式、加速材料研发进程并降低材料研发成本是世界各国共同关注的热点?集成计算材料工程和材料基因工程是近年来材料科学与工程领域新颖的理念和方法?二者均为新材料研究与开发带来了全新的认识与机遇?集成计算材料工程是材料基因工程的基本组成元素?材料基因工程主要包括高通量实验、高通量计算和材料数据库三大要素?材料基因工程将集成计算材料工程的理念扩展到了整个材料科学、技术与工程链条?贯穿于从新材料发现到应用的全部过程?作为新材料研发的新模式?集成计算材料工程和材料基因工程必将为新材料研发起到不可替代的作用?简要回顾了材料研究的发展历程及存在的主要问题?详细介绍了材料基因工程与集成计算材料工程之间内在联系与区别?通过4个应用实例(梯度硬质合金、CVD耐磨涂层、锂离子电池、铝合金)?展示了集成计算材料工程和材料基因工程在材料研发中的强大功能?为材料设计和开发提供了新思路?最后展望了集成计算材料工程和材料基因工程未来发展的重点及趋势?     

金属粉末注射成形复杂模腔计算机充模模拟研究

利用有限元分析软件ANSYS，对金属粉末注射成形计算机复杂模腔充模过程进行了模拟，模拟结果与Cro—cher等用商业软件Polymold算出的结果相似，证明了所建模型和分析计算方法的可行性。同时通过分析模拟结果中流体前沿、压力场和温度场的分布，预测了部分常见注射缺陷产生的条件，讨论了如何利用模拟结果指导注射工艺参数的选择，展示了其实用前景。     

玄武岩颗粒增强7A04铝基复合材料的界面结构及力学行为

采用喷射成形技术制备7A04铝合金及玄武岩颗粒增强7A04铝合金复合材料,利用金相显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析复合材料微观组织和界面结构,对比研究复合材料的力学性能。结果表明:玄武岩颗粒在铝基体中弥散分布,并与铝基体形成强力结合界面,玄武岩颗粒边缘的SiO₂不断被反应生成的Al₂O₃取代,形成一层几十纳米厚度的高温反应层,反应生成的Al₂O₃强化玄武岩颗粒与铝基体的结合界面;弥散分布的玄武岩颗粒促进基体中位错增殖、空位形成和析出相的析出,析出相主要以板状的η(MgZn₂)相和亮白色条状或椭球状的T(Al₂Mg₃Zn₃)相为主,结合界面、高位错密度及弥散分布的第二相显著提高复合材料的力学性能,添加玄武岩颗粒的7A04铝合金复合材料的屈服强度和极限拉伸强度分别达667 MPa和696 MPa,与未添加玄武岩颗粒的7A04铝合金相比分别提高10.4%和...