金属空气电池空气阴极的制备与性能

制备出由防水透气层、催化层和导电层组成的三相气体扩散空气电极,对其表面形貌和电化学性能进行测试。SEM结果显示空气电极整体上致密均匀,EDS分析表明C、Mn、La、Ca等元素在催化层表面均匀分布。通过极化曲线和放电曲线测试研究催化剂的含量和催化层的厚度对空气电极性能的影响。结果表明:二者都存在一个最佳值,当催化剂的质量分数为20%和催化层厚度为0.3 mm时,空气电极性能最佳。     

铝空气电池用铝阳极改性的第一性原理研究

铝空气电池铝阳极材料的自腐蚀性严重影响电池的工作效率.用第一性原理计算法,以掺杂Sn和In的铝阳极为研究对象,对侵蚀性氢氧根离子吸附Al(001)晶面的特性进行计算,分析体系能量、态密度和功函数的变化规律,探究掺杂Sn和In对铝阳极改性后自腐蚀和放电性能的影响机理.结果表明:掺杂Sn和In后铝阳极的吸附能增大,氢氧根离子吸附结构不稳定性增加,铝阳极的自腐蚀速率降低.掺杂后合金元素主要向Al低能级d轨道索要电子,电子成键使阳极反应更易进行.掺杂合金的表面功函数均增大,电子逸出功增加,阳极表面电化学稳定性增加,掺杂In使铝阳极表面更稳定.     

Y对铝空气电池阳极电化学活性及自腐蚀的影响

用中频感应熔炼炉制备Al-0.5Mg-0.1Sn-0.1Ga-xY(x=0、0.05、0.10、0.30、0.50)(质量分数,下同)铝空气电池用阳极五元合金.用金相分析、电化学测试、电池放电测试及表面形貌分析研究在4 mol/LNaOH溶液中稀土元素Y对铝空气电池阳极电化学性能和放电性能的影响规律.结果表明:当Y的质量分数为0.1％时,合金晶粒尺寸最小,第二相颗粒均匀分布.Y的加入降低析氢反应速率,合金有最佳的电化学性能和最低的自腐蚀速率,均匀化腐蚀明显.Y在提高阳极活性同时,可有效提升阳极的能量密度,当放电密度为0.02 A/cm2时,阳极能量密度高达2777.778 mA·h/g.     

新型铝—空气电池管理系统设计

针对铝—空气电池的化学反应特点,设计了新型铝—空气电池管理系统,系统由8个电堆管理模块、智能控制模块和主控模块组成,给出了电堆管理模块和主控模块的硬件设计,智能模块的设计方案以及整个系统的程序流程图。     

酒石酸浓度对铝合金阳极氧化膜耐蚀性能的影响

以2024铝合金作基体进行阳极氧化,研究酒石酸浓度对阳极氧化膜的微观形貌、厚度和耐蚀性能的影响.结果表明:随酒石酸浓度增加(0～100 g/L),阳极氧化膜的形貌明显变化,表面均匀性和致密性先升后降,孔隙率先降后升,厚度先增后降,导致耐蚀性能先逐步提高而后下降.酒石酸浓度为75 g/L制备的阳极氧化膜表面均匀性和致密性良好,孔隙率最低,为14.8％;厚度最大,达15.6μm;电荷转移电阻最高,达4.86×104Ω·cm2;腐蚀失质量最低,仅为1.07 g/m2,该阳极氧化膜的耐蚀性最好,对铝合金的防护作用良好.     

铝空气电池在装备领域的应用现状及前景

装备的信息化和智能化增加对电能的需求和依赖,大力发展能量密度高、可靠性好、隐蔽性好的军用电源技术势在必行。铝空气电池由于比能量高、结构设计灵活、环境适应性强而备受关注。综述铝空气电池的技术瓶颈及在水下电源、备用电源、救灾应急电源、单兵电源、车载电源、无人机电源等装备领域的应用现状和前景。     

车辆用7050铝合金多向锻造对其组织与性能的影响

车辆用7050铝合金经过4次多向锻造后变形程度逐渐增加,对其进行热处理后分别检测金相组织、硬度、室温拉伸、电导率、疲劳及透射组织。结果表明:晶粒尺寸随变形程度的增加逐渐下降,细小的亚晶不断增加,对力学性能的提升有重要作用;多向锻压道次从1增加至4,维氏硬度增加33.3HV、屈服强度增加34 MPa、抗拉强度增加37 MPa,疲劳锻压循环次数增加582万次,伸长率基本不变;变形程度使该铝合金力学性能得到较大幅度提高,且对透射组织基本没有影响。     

新型铝合金微观组织对电化学性能的影响

用金相显微镜，扫描电子显微镜观察了新型铝合金的微观组织和表面形貌，用电化学方法研究了材料的电化学性能，用排水法收集氢气，评价了新型铝合金自腐蚀速率。     

新型铝合金微观组织对电化学性能的影响

用金相显微镜、扫描电子显微镜观察了新型铝合金的微观组织和表面形貌 ,用电化学方法研究了材料的电化学性能 ,用排水法收集氢气 ,评价了新型铝合金自腐蚀速率     

铝合金表面处理对玻璃纤维-铝合金叠层板性能的影响

对铝合金表面经化学法、机械-化学法或化学-阳极氧化法预处理后,再经铺设玻璃纤维布、浸渍环氧树脂、静置固化等过程,获得玻璃纤维-铝合金叠层板;观察分析了铝合金表面和叠层板界面微观形貌,并测试叠层板力学特性。结果表明:3种预处理方法相比较,铝合金表面微孔孔径依次增大、孔数依次增多、分布依次更均匀;化学-阳极氧化法处理的铝合金制备的叠层板界面缺陷少、力学特性好。     

铝空气燃料电池的研究进展

论述了最近几十年来国内外铝空气燃料电池的发展概况。重点分析了铝空气燃料电池的特点 ,工作原理以及整个电池系统的研究进展。论述了铝空气燃料电池的市场应用及发展前景     

振动对稀土Ce铝铜合金组织的影响

利用斜坡振动浇注工艺生产Al4.5Cu4Ce合金,研究浇注温度、冷却方式和振动电压3个参数对合金凝固组织的影响。实验表明,这些参数对合金晶体形核和晶体的生长方式产生重要影响。700℃温度斜坡振动铜模水冷浇注的Al4.5Cu4Ce合金组织为均匀、细小的近球状非枝晶组织,晶粒平均直径为38.3μm,晶粒平均圆度为2.31。     

Ce对6061合金组织和性能的影响

以6061合金为研究对象,利用金相显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验机和电化学工作站研究Ce含量对6061合金组织和性能的影响。结果表明:Ce对6061合金的显微组织、力学性能及耐蚀性均有一定的影响;当Ce的质量分数为0.2%时,合金的耐蚀性最佳;为0.3%时,6061合金中的晶粒细化效果达到最佳,抗拉强度提高18.4%,硬度提高14.9%。     

铸造铝合金电子束改性的组织与性能研究

利用电子束技术对添加不同合金化元素的铸造铝合金试样表面进行电子束改性试验研究。就电子束改性前后材料的显微组织、硬度进行分析 ,并对改性层做了磨损试验 ,探讨了改性层的强化机理。结果表明 ,电子束改性使普通铸造铝合金表面组织更加细化 ,并在合金化时出现许多非平衡组织 ,显著提高耐磨性     

大尺寸铝合金车轮挤压成形工艺

为实现大尺寸铝合金车轮整体挤压成形,利用空心坯料省力成形和无余料分流降载措施降低了工件成形载荷,用镦粗预制坯和去除不变形区铸造组织技术提高工件的组织均匀性。综合考虑尺寸、载荷、性能,制定了大尺寸铝合金车轮的整体挤压成形工艺。在此基础上设计、制造相应的成形模具,完成车轮的试制,验证了工艺的可靠性,为类似工件的成形提供工艺参考。     

5052铝合金CO2激光- MIG复合焊接工艺对焊缝成形的影响

以10 mm厚的5052铝合金为研究对象,研究CO2激光-MIG复合焊接工艺参数对其焊缝成形的影响规律。结果表明:焊缝熔深及熔宽随电弧电流的增加先增加后减少而后再增加,随激光功率的增加逐渐增加,随焊接速度的增加迅速下降;热源间距对焊缝熔深影响较大,对焊缝外观形貌影响很小。在He气中加入Ar气对改善焊缝表面成形和咬边等有明显的效果,随着加入的Ar气量增大,效果越明显;加入少量的Ar气有利于提高焊缝熔深,过量反而降低焊缝熔深。激光功率低于1 500 W有轻微咬边,在2 500 W有激光"匙孔"现象出现;当焊接电流为130～145 A、激光功率为3.5～4.5 kW、焊接速度为1～2 m/min、离焦量为-1～0 mm、热源间距为2～3 mm、Ar气流量为5～15 L/min、He气流量为10～20 L/min时,得到较好的焊缝形貌及焊缝熔深。     

热处理对356铝合金阻尼性能影响的研究

研究了热处理对 35 6铝合金的组织和阻尼性能的影响。结果表明 ,铸态变质组织由发达α相枝晶和α +β共晶体组成 ,其中硅相 β呈块状和短条状。经过 5 35℃保温 5h后水冷的固溶化处理 ,硅相基本变成了细小圆形质点相 ,而α相枝晶宏观组织变化不明显。在 15 0～ 2 5 0℃的温度区间内进行的时效处理对硅相形态和α相的宏观组织亦没有明显影响。 35 6合金铸态试件的阻尼值较低 ,仅为 5 .5 4× 10 -4。固溶并淬火态合金阻尼为 6 .4 7× 10 -4。对合金在 15 0℃下保温 4h后空冷的退火处理 ,阻尼增至 1.11× 10 -3 ,但当时效温度过高时 ,阻尼反而下降。 35 6合金的阻尼主要是位错阻尼引起的 ,即外加交变应力作用下的位错振荡耗能     

7055-T6I4铝合金动态冲击性能及显微组织演变分析

旨在填补7055铝合金宽温度和宽应变率范围动态冲击的显微组织演变机制的不足,基于较宽温度和应变率范围的霍普金森压杆动态冲击试验,对7055铝合金动态力学性能及动态冲击后试样的SEM和TEM显微组织进行研究,分析温度和动态冲击应变率对7055铝合金组织与性能的影响。结果表明:低温环境下,随着应变率不断增大,7055铝合金的金相组织演变过程均存在绝热剪切带,其内部存在汇聚型微裂纹;随着温度升高,7055铝合金的动态冲击变形组织并未呈明显绝热剪切带,多以扭曲形变带形式存在;温度低于220℃,7055铝合金的TEM显微组织主要以不稳定的η′析出相为主,其数量和密度与温度有明显负相关。     

制备7075铝合金厚板的复合变形模式

提出了一种制备7075铝合金厚板的多向锻造后再轧制的复合变形模式.结果发现,在250～350℃范围内,应变率为0.1s-1的条件下,经过多向变形后(变形系数达21.5),再进行轧制变形(变形系数达10.5),可使7075铝合金获得2～3μm的细晶组织.大变形条件下应变诱导高能位错区的形成及演变成再结晶核心是晶粒细化的组织特征;微细二相粒子对细晶组织的稳定极为重要.