石墨烯基自支撑夹层材料在锂硫电池中的研究进展

近年来,高比能锂-硫电池作为最具前景的新能源储存装置之一引起了人们的广泛关注。然而,在该电池体系中,中间产物聚硫化物的溶解造成的穿梭效应会明显降低电池的循环性能和硫利用率,严重阻碍锂-硫电池的推广应用。综述了近年来石墨烯和石墨烯基复合自支撑中间层材料在锂-硫电池中的应用,例如,通过物理或化学限域的方法减缓多硫化物的穿梭并改善锂-硫电池电化学性能等,并对石墨烯基复合自支撑中间层材料未来在锂硫电池中的实际应用进行了展望。     

热补偿电阻点焊镁合金接头的性能

采用热补偿电阻点焊方法进行焊接镁合金板试验,并分析了焊接电流、焊接时间及电极压力等焊接参数对生成熔核的尺度与接头抗剪强度的影响。试验结果表明,采用热补偿电阻点焊方法焊接镁合金,能在较低的焊接电流条件下获得具有较大熔核及较高抗剪强度的点焊接头。因而,采用热补偿电阻点焊方法焊接镁合金是有效的。     

快速凝固Al-21Si-0.8Mg-1.5Cu合金时效析出行为

利用单辊旋转甩带法制备快速凝固过共晶Al-21Si-0.8Mg-1.5Cu合金条带,并对其进行时效处理,采用扫描电镜、透射电镜及XRD技术对快速凝固组织特征进行了表征,研究了时效温度对合金组织及硬度的影响.结果表明:在快速凝固条件下,试验合金中初生硅相的形核和析出受到抑制,α相领先析出,合金元素Cu、Mg全部固溶在过饱和α-Al固溶体中;大量的Si过饱和固溶于α中,其余部分以羽毛针列状共晶形式析出,形成微纳米级亚稳的亚共晶结构.时效处理时,随着时效温度的升高,硅元素从基体中脱溶析出并逐渐聚集长大,形成微小颗粒弥散基体之上;试验合金的显微硬度也发生了变化,出现时效硬化现象.     

基于焊缝形貌优选的焊后热处理对激光焊接头性能提升的绩效性

采用拉伸、热处理、二维、三维立体形貌观测等手段对不锈钢薄板激光焊接焊缝进行了测试研究.其结果为:YAG激光焊接在功率极限内,提高功率或降低焊速、或者增大频率、或在临界值范围内增大脉宽均可提高接头强度,然而,当脉宽超过临界值时,其接头强度反而下降.焊后进行退火热处理能明显改善接头的组织性能与强度,在质量、精度和外观形貌均需高要求时,应在基本保证质量的基础上先侧重于选择形貌优良的参数,通过焊后热处理使接头达到理想的强度.此次研究中,能达到焊缝质量、精度、形貌均佳的工艺参数为:焊速60 mm/min,频率10 Hz,脉宽3ms,离焦量-1 mm,经焊后热处理接头最高抗拉强度可达438 MPa,具有良好的塑韧性.接头性能良好的焊件,其匙孔的三维立体形貌也较为完整良好,而焊缝宏观形貌较好的接头并非绝对具有优良的力学性能.匙孔三维立体形貌观测作为评价激光焊接焊缝的最新手段较为可行,值得进一步研究探讨.     

亚微米陶瓷颗粒补强合金化涂层的研究

以亚微米级TiC和CrxCy合金混合粉末为原料,采用激光合金化技术在球铁表面制备出耐磨、耐腐蚀、耐高温的合金化层.利用XRD、SEM、EDS等分析了激光合金化层的相组成及微观组织,并测试了激光合金化的显微硬度,在室温干摩擦条件下测试了涂层的耐磨性.结果表明,合金化涂层致密,硬度(HV)达930(测试载荷2 000 N),干摩擦条件下材料磨损量是基材球墨铸铁的1/16,合金化涂层的耐磨性有一定的提高.     

工具钢超塑性固态焊焊接面断口特征区域分析

采用扫描电镜及俄歇微探针等检测手段,通过对40Cr/T10A、Cr12MoV钢超塑性固态焊接过程中焊接面断口的观察分析,认为超塑性固态焊接接头形成过程中焊接面各微区焊合状态是非均匀的,并呈现出不同的断口形貌特征;若按微观上断口形貌特征分类,整个断口可分为类原始界面区、准冶金结合区和冶金结合区3个特征区域;接头形成过程可描述为冶金结合区、准冶金结合区逐渐增大而类原始界面区逐渐减小的过程.     

Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头电迁移组织与性能

研究了温度对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头电迁移组织与性能的影响。随着环境温度从100℃升高到140℃,及通电时间从24 h延长到72 h,Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头阴极侧界面间金属化合物(IMC)Cu_6Sn_5逐渐变薄,由"扇贝状"变为"锯齿状"。阳极侧界面间IMC逐渐增厚,由"扇贝状"不断长大并形成凸起的小丘,且在母材接合处出现一层薄薄的Cu3Sn层。界面阳极侧IMC增加的厚度比界面阴极侧IMC减少的厚度大。Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头剪切强度持续降低。随着温度升高,相应的剪切断口由钎缝区的解理与韧窝共存在的混合型断裂,逐渐变为界面阴极侧IMC的以解理为主的脆性断裂。     

微量RE对Sn-2．5Ag-0．7Cu钎料合金润湿性的影响

采用润湿平衡法,研究了水洗钎剂条件下Sn-2.5Ag-0.7Cu-xRE无铅钎料合金在1206片式元器件和Cu焊盘上的润湿性.结果表明,添加质量分数为0.1%的RE的Sn-2.5Ag-0.7Cu钎料合金在1206表面贴装元器件和Cu焊盘上有最大的润湿力和铺展面积及最小的润湿角,其润湿性最好,润湿力优于Sn-3.8Ag-0.7Cu钎料合金,满足微电子行业对润湿性能的要求.     

高碳钢中马氏体形貌及其结构

研究了含C量1.6%超高碳钢不同淬火条件下马氏体的形貌及其亚结构.结果表明,超高碳钢淬火组织随奥氏体化温度变化而发生显著变化.奥氏体化温度较高时形成粗大孪晶马氏体;奥氏体化温度较低时淬火组织为位错亚结构的板条马氏体、枣核状马氏体和少量孪晶马氏体,以及未溶碳化物.高分辨电镜观察表明,三维形态像枣核状的马氏体的亚结构为高密度位错.这是由于奥氏体化时碳化物分解比铁索体向奥氏体转变慢;碳化物分解过程中在碳化物原位形成位错堆积;淬火时马氏体优先在位错堆积处形核,并以位错滑移机制长大、增厚,最终形成板条马氏体或枣核状马氏体.     

退火温度对Al-Zn-Bi-Mg-RE合金电化学性能的影响

采用金相显微镜、恒电流法、动电位极化法和电化学阻抗谱(EIS)技术研究了退火温度对Al-Zn-Bi-Mg-RE阳极合金微观组织和电化学性能的影响.结果表明:随退火温度的升高,合金的晶粒有长大的趋势,体积电逐渐球化,第二相弥散均匀分布于晶界和晶内;合金的电流效率提高,开路电位正移,工作电位更加稳定;在一定热处理温度范围内,随温度的升高,合金的电化学性能有所改善,经510℃×4h保温并炉冷后的试样综合性能最好.