NiAl_2O_4催化燃烧丙烷性能研究

通过共沉淀法合成了NiAl_2O_4尖晶石结构的催化剂,并对其丙烷催化燃烧性能进行了测试,结合BET、SEM、XRD和H_2-TPR表征数据,分析了不同制备条件对催化剂催化性能的影响。结果表明,NiAl_2O_4尖晶石催化剂对丙烷具有很好的催化性能,不同的制备条件对NiAl_2O_4的结晶度及催化性能均有影响。焙烧温度越高,NiAl_2O_4的结晶度越好,在高温焙烧下仍然保持较高的催化活性,以氨水为沉淀剂可以生成纯相尖晶石结构。     

高硬度钢加工用CBN涂层材料BC81系列

近年来,汽车及机械产业不断发展,应对高硬度钢零件加工的CBN(立方氮化硼)刀具的需求越来越旺盛。三菱在发售高硬度钢通用加工用涂层CBN材料BC8020之后,又一次采用新技术开发出高硬度钢加工用CBN涂层材料BC81系列(图1-4)。BC8110正是作为高硬度钢连续加工用涂层CBN材料而开发的。该产品开发过程中最重要的是明确"客户究竟需要什么"。不盲目追求技术优先,站在用户的立场上开发产品,是我们团队共同的理念。     

CaO-SiO2-Al2O3-CaF2系精炼渣对钢绞线用 SWRH82B钢中D类夹杂物的控制研究

通过钢渣平衡实验研究，分析了精炼渣成分对82B钢液T.O和点状不变形夹杂物成分的影响；通过Fact-Sage热力学计算，得出硅锰脱氧82B钢中MgO·Al₂O₃尖晶石夹杂的生成条件.结果表明:降低精炼渣碱度、提高Al₂O₃含量均利于钢水全氧含量的降低；随着Al₂O₃含量的提高，复合氧化物夹杂的熔点升高.当熔渣碱度为0.93、Al₂O₃含量为5.1%时，夹杂物熔点最低；熔渣碱度为1.14、Al₂O₃含量为25.6%时，高Al₂O₃活度的熔渣导致MgO·Al₂O₃尖晶石夹杂生成；熔渣碱度为1.97、Al₂O₃含量为25.9%时，由于碱度升高，钢中无MgO·Al₂O₃尖晶石类夹杂物生成；熔渣碱度为0.93、Al₂O₃含量为5.1%时，由于Al₂O₃含量降低，钢中无MgO·Al₂O₃尖晶石类夹杂物生成，且夹杂物熔点较低.      

二氧化硅辅助制备CuCo2O4纳米尖晶石及其催化性能

采用无定型氧化硅辅助制备了CuCo_2O_4纳米尖晶石氧化物,研究了其在对硝基苯酚催化还原中的催化活性。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等对Cu Co_2O_4纳米尖晶石的形成机制、晶相结构、微观相貌等进行研究。结果表明:基于有机硅前驱体获得的无定型氧化硅可以与Cu Co_2O_4尖晶石氧化物有效复合,有利于抑制Cu Co_2O_4粒子尺寸的长大,并且不会与Cu Co_2O_4发生相间反应。进而通过Na OH热碱溶液处理可以高效刻蚀Cu Co_2O_4–无定型氧化硅复合氧化物中二氧化硅,从而生成纳米尺度Cu Co_2O_4尖晶石粒子,其微观形貌与粒子尺寸与传统方法制备的Cu Co_2O_4明显不同,具有更高的孔隙率和更小的晶粒尺寸。相对于传统方法制备的Cu Co_2O_4尖晶石材料,以无定型氧化硅辅助制备的Cu Co_2O_4纳米尖晶石具有更高的催化活性与稳定性。     

高纯铁铝尖晶石制备及其光芬顿催化性能

为进一步开发新型环境友好型光芬顿催化剂，基于反应烧结法制备了铁铝尖晶石，探究了铁铝尖晶石对罗丹明B染料的光芬顿催化性能和降解机理。结果表明：试样中物相组成为具有Fe2+和Fe3+复合价态的高纯铁铝尖晶石。通过调整pH值、催化剂质量浓度和H2O2剂量，铁铝尖晶石催化罗丹明B呈现不同的降解效率。当工艺条件为pH=3.14、1.0 g/L FeAl2O4和2%H2O2时，降解效率达到90.71%,TOC去除率达76.46%。经过4次循环使用后，铁铝尖晶石仍然保持良好的稳定性。反应烧结法合成的铁铝尖晶石是一种具有潜在价值的光芬顿催化剂，在染料废水处理中具有应用前景。     

NiMn2O4尖晶石氧化物阴极的制备及电化学性能研究

高性能阴极材料的开发对推动中温固体氧化物燃料电池（intermediate temperature solid oxide fuel cells, IT-SOFCs）的发展具有重要意义。本文采用溶胶-凝胶法制备了尖晶石型NiMn₂O₄（NMO）电子-离子混合导体材料，并作为IT-SOFCs阴极进行了系统的研究，通过X射线衍射表征确定NMO材料呈稳定的立方相结构，并采用电导弛豫方法对其氧离子传导能力进行了研究。发现NMO具有优秀的氧离子传导能力，为其电化学性能提供了保障。对称电池的电化学阻抗谱测试结果表明，800℃时NMO阴极材料的界面电阻值为0.27 Ω·cm^-2，同时作为阳极支撑型SOFC的阴极材料进行放电时的最大功率密度可以达到864.9 mW·cm^-2。上述结果表明，NiMn₂O₄是一种极具潜力的IT-SOFCs阴极材料。     

PCBN材料的组织结构与力学性能

以CBN-TiN-Ti-Al₂O₃为初始原料，采用高温高压法在1500 ℃不同保温时间下制备PCBN材料，探讨其在不同保温时间下的物相组成、显微结构、力学性能和切削性能。结果表明:保温时间对PCBN材料物相组成无明显影响，但有助于提高其结晶度，实现其烧结均匀化和致密化；在保温时间为9.00 min时，能获得综合性能最佳的PCBN材料，其相对密度为99.1%，抗弯强度为910.9 MPa，磨耗比为7120，显微硬度为33.5 GPa；用此PCBN做成的刀具加工模具钢零件，最多可加工365个。      

基于尖晶石锰酸锂正极材料的新型水系储能体系

以水溶液为电解液的水系锂离子电池体系因其功率高、安全性好且成本低廉得到广泛的研究。由于水系电解液的电化学窗口较窄(≈1.23V),在选择水系锂离子电池正极材料时便受到了一定的限制。尖晶石锰酸锂LiMn_2O_4由于合适的充放电电压平台和较好的热稳定性,而且来源广、成本低、合成工艺简单、环境友好等特点,被认为是最具发展前景的水系锂离子电池正极材料。然而LiMn_2O_4在充放电过程中锰溶解导致电池较差的循环稳定性,这在很大程度上限制了其应用。LiMn_2O_4在水系电解液中的循环稳定性,尤其是高温下的循环稳定性,需要研究者深入探究。围绕LiMn_2O_4材料的合成与结构设计,研究了其在水系电解液中容量衰减机理,并基于LiMn_2O_4正极材料建立了一系列具有优异电化学性能的新型水系储能体系。     

丝网印刷法制备Y改性CuMn2O4尖晶石涂层研究

目的 提高SOFC金属连接件CuMn2O4尖晶石涂层高温抗氧化性能和导电性能。方法 采用溶胶-凝胶法制备Y改性CuMn2O4尖晶石粉末，采用丝网印刷技术在SUS430合金表面制备Y改性CuMn2O4尖晶石涂层。利用XRD、SEM表征Y改性CuMn2O4尖晶石粉体及涂层的物相结构及微观形貌。利用氧化增重实验研究Y改性前后CuMn2O4尖晶石涂层试样在800 ℃空气中氧化168 h的高温氧化行为，通过“四点法”测量涂层在高温氧化过程中的面比电阻值。结果 CuMn2O4尖晶石粉末的晶格常数随着稀土Y含量的增大而增大，当Y元素的含量为0.02 mol/L时，晶格常数增幅趋于平缓，此时所得粉体物相结构稳定，结晶程度较好，晶粒尺寸细小且颗粒间团聚现象较少。Y改性前后CuMn2O4尖晶石涂层试样的氧化动力学曲线均遵循抛物线氧化定律，其氧化速率常数分别为9.39×10-5、6.31×10-5 mg2/(cm4?h)。Y改性CuMn2O4尖晶石涂层试样在800 ℃氧化168 h时的面比电阻值约为26.2 m??cm2，低于未改性涂层试样的面比电阻值（约27.3 m??cm2）。结论 Y改性CuMn2O4尖晶石涂层能有效改善金属连接体的高温抗氧化性能和导电性能。     

冷轧润滑剂对高纯铝箔再结晶立方织构的影响

采用ODF分析法(晶体取向分布函数法)及SEM—EBSD(背散射电子衍射)技术研究和分析了不同冷轧润滑剂下高纯铝再结晶立方织构的形成和发展，结果表明，采用机油和煤油作润滑剂冷轧高纯铝箔时，退火后再结晶织构都是由很强的Cube织构以及弱的R织构组成，但煤油润滑比机油润滑冷轧样品退火后获得强得多的立方织构。再结晶立方织构的形成和发展受冷轧形变织构及显微组织结构不均匀性的影响。煤油润滑时样品中产生了大量的不均匀变形组织——剪切带，带中存在大量的立方取向结构，它们提供了形核条件，强化了再结晶立方织构；而机油润滑时冷轧样品变形比较均匀，很难观察到剪切带组织，也很难发现有立方取向结构，说明形变轧制织构和剪切带中的立方取向结构直接影响并控制着再结晶立方织构的形成和发展。