喷射电沉积块体多孔镍的研究

采用喷射电沉积方法制备块体多孔镍.分别选择不同的扫描方式、电流密度进行试验,分析了各试验参数对块体多孔镍形貌的影响规律,并应用图形处理软件ImageJ对多孔镍的孔隙率和相对密度进行分析,获得最佳试验参数.结果表明:采用扫描速率中间部位慢于边界部位、在块体各点均暂停的扫描方式,有利于多孔镍沉积均匀平整.随着电流密度的增加,镍沉积层明显变得致密,孔径减小,而孔隙率增大.     

3D打印一体化制备阴极热子组件研究

基于增材制造的技术特点, 设计完成了适用于3D打印的阴极热子组件模型, 并通过选择性激光熔融技术一体化3D打印完成了直径为3 mm和5 mm的样品, 并对样品展开了相应的后处理工艺研究, 包括去除支撑结构、热子绝缘防护和浸渍发射盐等。结果表明, 新型组件的热子能够将阴极加热至900~1100℃的工作温度范围; 在水冷阳极二极管中测试, 1100℃下阴极拐点发射电流密度达到7.94 A·cm-2。     

电解精炼法制备高纯银的试验探索

采用99.995%银粉浇铸成阳极板,钛板作为阴极,电解液温度在30～35℃,电流密度为400～450 A/m~2,银离子浓度为200～250 g/L,酸度为40～60 g/L,同极间距为145～175 mm,槽电压为1～3 V,电解周期为2～3 d,利用电解精炼法可以制备出99.999%以上的高纯银。高纯银的生产容易受到机械夹带、物理吸附等因素的污染,电解液中杂质含量的控制是关键,有利于高纯银稳定的生成。以1~#银为加工原料进行核算,总加工成本为3.45元/kg。     

载流条件下铜基粉末冶金材料的摩擦磨损行为

载流条件下材料的摩擦学性能对于铁铬弓网系统、电极电刷以及航天航空运用都有重要意义.以铜基粉末冶金材料为对象,在专用的载流摩擦磨损试验机上,系统地研究了载流电流密度、滑动速度与接触压力对摩擦磨损特性的影响规律.结果表明:电流、接触压力与滑动速度对载流摩擦副的摩擦磨损性能存在着强烈的交互作用.电流介入产生的电弧损伤严重,恶化了摩擦副的摩擦磨损性能;一定的接触压力有利于获得比较稳定的载流摩擦表面接触,对于高速、大功率电力机车,一定的接触压力有利于保证良好的载流质量,减少电弧产生.     

Y2BaCuO5粒子在准单畴Y-Ba-Cu-O超导块材中的分布及其对超导性能的影响

采用顶部籽晶熔融织构法制备了Y-Ba-Cu-O(YBCO)准单畴超导块材,研究了Y2BaCuO5(Y211)粒子在块材中的分布及其对临界电流密度(Jc)和磁悬浮力性能的影响.扫描电子显微镜(SEM)观察发现,Y211颗粒在准单畴超导块材中的分布是不均匀的.实验结果表明,Y211平均粒径的大小与样品的磁悬浮力和临界电流密度成反比,Y211相粒子在母体中的分布越均匀,粒子平均粒径越小,越有利于提高临界电流密度和磁悬浮力.对于φ20mm的YBCO单畴块材,磁悬浮力可以达到33N(77K,0.55T),临界电流密度达到6.6×104 A/cm2.     

交直流叠加技术电镀铜的研究

在原直流电镀铜工艺的基础上,将直流电源改为交直流叠加电源进行电镀,建立了一种电镀铜的新办法,以求突破极限电流密度的限制,提高电镀效率.通过采用交直流叠加技术,即在直流电流基线上施加一个交流电的正弦波形,观察测试沉积镀层微观形貌,分析电流密度对镀铜层的平整性、均匀性和细腻性的影响,获得合适的镀铜工艺条件为:100 g/L CuSO4·5H2O,200 g/L H2SO4,f=500 Hz,E=20 mV,电流密度280 A/m2,温度55～60℃,镀铜1h.在此工艺下可获得良好的镀层质量和较高的电镀效率,交直流叠加电镀铜在保证镀铜层质量的前提下可以提高电流密度至300 A/m2.     

大冶冶炼厂高电流密度铜电解工业试验

介绍了大冶冶炼厂在现有生产条件下进行的高电流密度铜电解工业试验。结果表明,高电流密度电解所得阴极铜外观质量较好,电流密度280A／m^2时高纯阴极铜合格率为98．15％-98．37％,290A／m^2时高纯阴极铜合格率为95．51％-98．29％。     

链状碳纳米管薄膜的制备及场发射特性研究

以镀有Ti层的Al2O3为衬底,在微波等离子体化学气相沉积系统中,以CH4和H2为反应气体,快速制备了链状碳纳米管薄膜(沉积时间仅1 min).通过SEM、TEM和Raman光谱观察了薄膜的表面形貌,分析了薄膜的微观结构.在高真空室中测试了薄膜场发射特性,其开启电场为0.81 V/μm,在3.15 V/μm 电场下,其场发射电流密度达到9 mA/cm2,发射稳定,是一种良好的电子发射体.     

SOFC内CH4-H2O重整反应及其影响因素数值分析

为研究CH_4-H_2O在镍基阳极固体氧化物燃料电池(SOFC)的传质传热、催化重整与电化学反应的关系,构建了一种单通道板式SOFC三维数值模型,模型耦合了质量、动量、能量、电荷传递以及CH_4-H_2O重整反应动力学,对操作温度、水碳比(S/C)、特别是电流密度(J)等影响因素进行分析并通过实验验证了模型的有效性。结果表明,CH_4-H_2O重整反应速率随温度变化明显;当J=0.6 A/cm~2时,操作温度高于750℃,S/C在3～3.5左右可防止直接CH_4-H_2O重整引起的热力学积碳;电流密度与CH_4转化率、燃料利用率和CH_4-H_2O重整速率反应密切相关,当J0.45 A/cm~2时,CH_4转化率迅速上升,但当J达到0.9 A/cm~2后,CH_4转化率趋于平稳。电流密度越大,燃料利用率越高,当J=0.9 A/cm~2,燃料利用率可达73.2%;此外,电流密度有助于抑制热力学积碳。