稀土金属提纯方法与研究进展

对各种提纯稀土金属方法的机理进行了阐述,包括真空熔炼、电解精炼、真空蒸馏/升华、熔盐萃取、区域熔炼、固态电迁移、电化学脱氧、外吸气剂法、等离子体熔炼(通氢气或通氩气)等。对研究现状和提纯效果进行了总结。杂质去除需采用多种手段结合,同时提升装备水平,以达到提高提纯效果、降低成本、缩短生产周期的目的。     

镁及其合金储氢材料的研究进展

镁基储氢材料由于价格低廉、储氢量高和安全性好等优点,受到人们的广泛关注。然而较高的吸放氢温度和较慢的动力学性能在一定程度上限制了其在储氢方面的进一步研究和应用。目前,该体系的研究热点主要集中在优化不同的改性方法,目的是得到低成本、大批量、小颗粒和稳定性高的纳米MgH2,并已取得了一定的进展;但要获得能够在环境温度下具有理想热力学性能和实际应用价值的镁基储氢材料,仍面临巨大挑战。本文中,我们总结了镁基合金储氢材料的研究进展,并进一步梳理了文献中关于优化和改变热力学和动力学性能的方法,为获得具有高容量、低成本、吸放氢动力学和热力学性能优异的镁基储氢材料提供更好的实验经验和理论支持。     

机械合金化过程中六方相晶格畸变特点的研究

通过分析球磨试样和球磨后退火试样的Ｘ射线衍射谱，研究了Ｔｉ，Ａｌ混合粉末机械合金化过程中六方相α－Ｔｉ和Ｔｉ３Ａｌ的晶格畸变特点。结果表明，六方相畸变特点为晶体常数减小和ｃ，ａ轴比值ｃ／ａ减小，其中α－Ｔｉ的（０１１１）面和Ｔｉ３Ａｌ的（２０２１）面原子错排最为严。讨论了位错滑移系统和空穴的引入与晶格畸变特点的联系。     

纳米Ni粉填料对聚硅氮烷连接SiC陶瓷接头性能的影响

研究了活性填料纳米Ni粉对陶瓷先驱体聚硅氮烷连接反应烧结SiC陶瓷接头性能的影响，同时与惰性填料纳米SiC粉及活性填料微米Ni粉进行了对比，指出填料的种类及颗粒度对连接强度均有较大影响。活性填料纳米Ni粉的加入可减少连接层内的孔隙和裂纹，同时还可以与聚硅氮烷的裂解产物及母材发生反应，促进聚硅氮烷的裂解，从而降低连接温度，提高连接强度。当连接温度为1200℃时，其最大抗弯强度达到251．6MPa。微观研究表明，连接层结构较为均匀致密，且与母材间界面结合良好。惰性填料纳米SiC粉对连接强度没有明显改善。微米Ni粉因不能与先驱体形成均匀的连接层而导致连接强度降低。     

超微粉研究及其动态

介绍了超微粉的表面效应以及体积效应所导致的化学、电学、磁学、热学、力学和光学等方面的特殊性能;按液相生成法及气相生成法两大类方法,叙述了目前所采用的超微粉的主要制备方法的特点、使用范围、开发情况。最后介绍了超微粉的应用和发展情况。     

Co/Co_9S_8/ZnO核壳结构纳米微球的制备与表征

在无水无氧条件下通过热分解还原制备Co纳米微粒,利用Co9S8和ZnO晶格的相匹配性,通过层层自组装对Co表面进行修饰,得到Co/Co9S8/ZnO核壳结构纳米微球.采用XRD、TEM、SQUID、光致发光光谱(PL)等对产物进行了表征.通过调节反应参数制备出核壳结构的Co/Co9S8/ZnO复合纳米微球,平均粒径58.8nm,壳层厚度均匀,常温下显示铁磁性,矫顽力为18.7kA/m.PL表明,产物在380~390nm处的带边跃迁不明显,光致发光最强峰在468nm处,属氧缺陷发射峰,研究了影响产物形貌的主要因素.结果表明,以油酸(OLA)及三正辛基氧化磷(TOPO)为溶剂和表面活性剂,Zn(acac)2温度为70℃、用量为1mmol,控制Co的硫化反应时间为5min,有利于核壳结构产物的形成.初步分析了Co/Co9S8/ZnO核壳结构纳米微球的形成机理.     

一步法合成富勒烯[60]-纳米银复合物

AgNO3乙腈溶液注入热的苯甲醛,一步法合成了不同形貌和粒径的纳米银颗粒;硝酸银的乙腈溶液注入热的C60-二甲苯和苯甲醛混合液中,一步原位合成了富勒烯[60]-纳米银复合物。用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、元素分析、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析证实了富勒烯[60]-纳米银复合物的形成。对纳米银晶粒形成过程和富勒烯[60]-纳米银复合物的形成进行了初步的解释。     

PECVD法原位渗氮表面改性钛双极板的性能

为了提升钛双极板的导电性和耐腐蚀性,利用氮气等离子体原位渗氮法对钛片（TA2）进行表面改性,制备了系列氮化钛涂层,系统研究了反应温度和渗氮时间对涂层表面形貌、疏水性、界面导电性和耐腐蚀性的影响。结果表明,温度过高会导致氮化钛生长过快,颗粒尺寸较大;温度较低不利于表面反应,涂层不能完全覆盖钛基底;渗氮时间较短,表面生成不规则的纳米生长核,致使涂层不平整、钛基底裸露;渗氮时间过长,涂层呈阶梯堆垛状,平整度降低。650 °C下渗氮90 min制备的氮化钛涂层（TiN-650-90）均匀平整,组成为TiN_0.26;TiN-650-90的水接触角提升至105.4°,表面疏水性有利于改善燃料电池的水管理性能;界面接触电阻（ICR）随加载压力增大而降低,2.75 MPa时TiN-650-90的ICR稳定至6.5 mΩ·cm2,满足美国能源部（DOE）要求（≤10 mΩ·cm2）;TiN-650-90的腐蚀电流密度为0.56 μA·cm–2,–0.1 V恒电位下的电流密度为0.67 μA·cm–2,耐腐性和稳定性较钛的明显提升。该方法制备氮化钛涂层表面改性钛双极板,具有沉积温度低、速度快,疏水性、导电性和耐腐蚀性优良等优点,可为金属双极板表面改性提供方法借鉴和工艺参考。      

磁控溅射Y薄膜对钆中N、O含量的影响

在钆表面磁控溅射Y薄膜后真空退火,使Gd基体中的N、O等间隙杂质扩散到Y薄膜中进而去除基体金属中N、O等气体杂质。该方法对去除间隙杂质效果明显,钆中N、O浓度显著降低,钆中O、N浓度分别由1.87×10-4和9.7×10-5降为5.5×10-5,3.3×10-5。具体除杂量与其初始浓度和退火温度及时间有关,所得高纯钆用氧氮分析仪测量O含量,并对实验过程及结果进行讨论。     

Ni对Mg（NH2）2纳米空心球与LiH混合体系放氢性能的影响

将氨气等离子体法制备的50nm左右的Mg3N2纳米颗粒与氨气反应,成功合成出大小约为80nm,球壳厚度约为10nm的Mg（NH2）2纳米空心球。利用Mg（NH2）2纳米空心球制备的Mg（NH2）2＋2LiH储氢体系,比普通Mg（NH2）2＋2LiH具有更低的放氢温度,放氢活化能从149.1kJ/mol降低到了117.6kJ/mol。对该体系添加纳米级的Ni作为催化剂,放氢活化能进一步降低为108.0kJ/mol。反应后生成物颗粒大小取决于反应前Mg（NH2）2颗粒的大小。通过对放氢性能的比较,讨论了影响Mg（NH2）2＋2LiH体系放氢性质的因素和决速步骤。