超声雾化热分解气相沉积法制备TiO_2薄膜的气敏特性研究

运用超声雾化热分解法制备了纯TiO2薄膜,并通过超声雾化分解和电子束蒸发两种方法注入了Ru,Rh,Ir杂质,研究了各种薄膜对O2的传感特性,并利用透射电镱和原子力显微镜分析薄膜晶体的微观结构。实验发现,纯TiO2薄膜在高工作温度(400℃)下对O2的传感性也较弱,而通过超声雾化分解法制备的掺杂TiO2薄膜工作温度明显降低到300℃,传感灵敏度极大提高,响应时间缩短,并且超声雾化分解法制备比电子束蒸发注入的传感薄膜具有更好的气敏传感特性。     

纳米SiO_2复合聚电解质的制备及电化学性能

以聚环氧乙烷/高氯酸锂络合物(PEO/LiClO4)为基体,前驱体正硅酸乙酯(TEOS)在基体中水解缩合原位生成纳米SiO2,制备了PEO/LiClO4/SiO2复合聚电解质膜,采用AFM、DSC和交流阻抗等方法研究了聚电解质膜的表面形貌、热性能和离子电导率。结果表明,原位生成的纳米SiO2粒子,均匀分散于PEO基体中。复合纳米SiO2后聚电解质膜的玻璃化转变温度和结晶度均降低。聚电解质膜的离子导电行为满足Arrhenius方程,并在10%SiO2含量时体系的电导率出现最大值2.6×10-5S/cm(30℃)。以此膜为电解质组装的全固态聚合物锂电池放电电压平稳,初始放电比容量为115mAh·g-1,40次循环后放电容量保持在92mAh·g-1。     

电化学刻蚀对钛基IrO2-Ta2O5电极性能的影响

采用电化学刻蚀处理钛基材,再通过涂覆、烧结的方法制备出钛基IrO_2-Ta_2O_5电极。与喷砂处理相比,经电化学刻蚀处理后,钛基材表面的凹坑分布更均匀,涂覆涂层后的钛基IrO_2-Ta_2O_5电极的表面凹坑深浅均匀,呈规则分布。强化寿命测试结果表明,经电化学刻蚀处理后制备的钛电极强化寿命平均值达到20 d,比喷砂处理后制备的电极寿命(16 d)显著提高20%;电化学刻蚀处理后制成的钛电极析氧电位为1.62~1.73 V,明显低于喷砂后制备的钛电极(1.92 V),电解时可降低电耗。     

核岛用P280GH钢的冷却相变过程及数值模拟

 为了研究核岛用P280GH钢管热轧成形后的冷却过程组织演变,采用物理模拟方法建立了CCT和TTT相变动力学曲线。结果表明,低冷速会形成粗大铁素体和珠光体,增大冷速可细化低温相组织,当冷速超过10 ℃/s时即开始出现贝氏体组织。运用叠加原理,基于有限元法,建立了试验钢冷却过程数值模型,分析了[?]219.1 mm×18.26 mm规格P280GH钢管在空冷和水冷两种冷却过程沿壁厚方向温度场、组织演变规律。结果显示,空冷条件相变组织为均匀的珠光体、无贝氏体和残余奥氏体;水冷条件获得相变组织为马氏体组织,管内外表面体积分数相差3.6%,计算结果与实际热处理工况基本一致。研究结果可为热轧P280GH钢管生产的控冷工艺提供指导。     

原位复合法制备TiO2 / ( PEO)8LiClO4 聚合物电解质

以聚氧化乙烯/ 高氯酸锂络合物( ( PEO)₈LiClO₄ ) 为基体, 通过钛酸四丁酯的水解缩合反应在基体中原位生成TiO₂粒子, 制备了TiO₂ / ( PEO)₈LiClO₄复合聚合物电解质膜。采用SEM、DSC 和交流阻抗方法分别研究了电解质膜的表面形貌、热性能和离子导电性能。结果表明, 原位生成的TiO₂ 粒子均匀分散于PEO 基体中。复合TiO₂后电解质膜的玻璃化转变温度和结晶度降低。电解质膜的离子导电行为满足Arrhenius 方程, 并在5 %TiO₂含量时体系的电导率出现最大值5. 5 ×10 -5 S/ cm (20 ℃) 。以此膜为电解质组装的全固态聚合物锂电池放电时电压平稳, 20 次循环后放电容量保持在107 mAh/ g。      

焊后热处理对TA2钛板氩弧焊接头显微组织和性能的影响

采用氩弧焊焊接TA2钛板，然后对焊态和焊后热处理后的组织与力学性能进行对比分析。结果表明，TA2钛板氩弧焊接头的焊缝宽度约为6 mm,热影响区宽度约为4 mm;焊缝组织主要由β等轴晶+内部针状α马氏体+少量α′马氏体构成，热影响区组织主要由α板条晶粒构成；焊缝硬度最高为195 HV0.5左右，电阻率比母材高且残余应力最大，横向和纵向残余应力分别达到500 MPa和225 MPa;经550℃焊后热处理后，焊缝晶粒尺寸与焊态基本一致，热影响区晶粒显著变小，焊接接头硬度显著增加，电阻率和残余应力都有所降低；经600℃焊后热处理后，焊接接头晶粒尺寸、显微硬度、电阻率与焊态基本一致，残余应力显著减小；经650℃焊后热处理后，焊接接头晶粒尺寸显著长大，显微硬度和电阻率降低，残余应力显著减小。     

PEG和MPS对电解铜箔结构和力学性能的影响

针对目前工业生产中电解铜箔力学性能较差的问题，采用直流电沉积法制备18μm厚的电解铜箔。探究了在基础电解液(由Cu²⁺100 g/L、硫酸110 g/L和盐酸40 mg/L组成)中单独添加或同时添加聚乙二醇(PEG)和3-巯基-1-丙烷磺酸钠(MPS)时对铜箔微观形貌、力学性能和晶相结构的影响，并分析了二者对Cu²⁺电沉积形成铜箔过程中成核的影响。结果表明，PEG和MPS协同作用可以显著提高初始阶段的成核密度，减少气孔等缺陷，令铜箔的致密度和表面平整性得到改善，抗拉强度大幅提升。当同时采用2.0 mg/L MPS和1.2 mg/L PEG作为添加剂时，得到的铜箔力学性能最优，抗拉强度和延伸率分别为425 MPa和5.3%，相比于无添加剂时分别提高了57%和60%。     

钛合金压阻式压力传感器玻璃烧结基座的制备及工艺研究

钛合金具有比强度高、耐高温、耐腐蚀等优良特性，以其作为外壳的传感器在恶劣环境下的工作能力远优于不锈钢作为外壳的传感器。基于钛合金的上述特性，首先系统地研究了钛合金压阻式压力传感器玻璃烧结基座的制备工艺，针对制备过程中表面处理及镀金后烧结基座存在的气密性差、绝缘电阻不良等问题进行了分析与讨论，并给出了解决方案，最终生产出了满足客户要求的产品。