熔融自发浸渗制备多孔陶瓷复合相变储能材料

研究了融盐Na2SO4与石英质多孔陶瓷预制体的自发熔融浸渗制备工艺,成功地制备出无机盐/陶瓷基(Na2SO4/SiO2)复合相变储能材料,观察和分析了该材料的物相组成与显微结构特征,对该材料的各项热物理性能和机械性能进行了测量.结果表明:自发熔融浸渗工艺比混合烧结工艺更适合于制备无机盐陶瓷基复合相变储能材料.     

融盐自发浸渗用微米级多孔陶瓷预制体的烧制

探索以SiO2为骨料,选择合适的助剂、烧成制度、成型压力和颗粒粒度,烧制成三维连通网格状多孔陶瓷预制体的工艺制度,用于自发浸渗熔融无机盐相变材料以制备无机盐/陶瓷基复合相变储能材料.讨论了制备工艺与预制体的显气孔率、孔结构以及显微组成之间的关系,烧制出的石英质多孔陶瓷具有40%～45%的显气孔率和5～40μm的孔径大小,完全符合自发熔融浸渗工艺的要求.     

无机盐/陶瓷基复合蓄热材料高温稳定性的研究

通过理论分析和XRD、DSC及传统热分析等实验手段研究了新型无机盐/陶瓷基复合蓄热材料的高温稳定性。结果表明,相变材料Na2SO4在1000℃高温下具有热力学稳定性,适合作为复合材料的相变介质;Na2SO4/SiO2复合蓄热材料具有良好的高温热稳定性,经100次热循环后,其热失重率低于1.26%、潜热值降低约6.19%、相变温度基本保持恒定,且熔化-凝固特性和热震稳定性良好。Na2SO4/SiO2复合材料适合作为工业炉高温蓄热器储能用蓄热材料。     

多晶Na2SO4/SiO2复合相变储能材料晶型转变及热膨胀特性分析

对无机盐/陶瓷基(Na2SO4/SiO2)复合相变储能材料的制备前后进行XRD实验,分析了该材料在制备过程中出现的多晶型转变现象;通过对复合相变储能材料进行热膨胀百分数的测试(室温～900℃),得出其热膨胀系数变化曲线,分析了复合相变储能材料的多晶型转变对热膨胀特性的影响.结果表明:复合相变储能材料在240℃附近和接近580℃处出现两次热膨胀特性的突然变化,该变化主要由两组份的多晶型变化引起;800～900℃,材料的平均热膨胀系数约为32×10-6/℃.     

膨胀石墨基相变储能材料的制备及性能研究

以膨胀石墨作为主导热材料,石蜡作为相变储热材料,通过真空浸渍法制备了膨胀石墨-石蜡复合相变储能材料,研究了石蜡质量分数对复合相变储能材料微观形貌、物相结构及热性能的影响。结果表明,膨胀石墨和石蜡反应后生成的复合相变储能材料主要依靠物理吸附结合,石蜡均匀覆盖在膨胀石墨的表面以及孔隙中,当石蜡质量分数为91%时,复合相变储能材料的密封性和结构致密性最佳,几乎不发生泄露。随着石蜡质量分数的增加,复合相变储能材料的熔点逐渐增大,热分解温度逐渐提高,石蜡质量分数91%的复合相变储能材料相比石蜡质量分数85%的相变材料热分解温度提高了约15℃。随着石蜡质量分数的增大,复合相变储能材料的导热系数和热扩散系数持续降低,密度先降低后增加,比热持续增大。当石蜡质量分数为94%时,复合相变储能材料的导热系数和热扩散系数均为最低值,分别为2.492 W/(m·K)和0.605 mm²/s;当石蜡质量分数为91%时,复合相变储能材料的密度为最小值0.794 g/cm³,对应比热为5.462 J/(g·K)。分析可得,石蜡质量分数为91%的复合相变储能材料的综合性能最佳...     

月桂酸/二氧化硅复合相变储能材料的制备与性能

以月桂酸为相变材料,二氧化硅为基体,采用溶胶-凝胶法将相变材料嵌入到SiO2网络空间内,制备出月桂酸/二氧化硅复合相变储能材料。采用IR,SEM及DSC对复合相变储能材料进行了结构、形貌以及热性能表征。结果表明:含相变材料69.1%质量分数的复合材料相变温度为43.1℃,相变潜热高达104.64J/g,相变材料均匀地嵌入到SiO2网络空间内,发生相变时不泄露。同时二氧化硅作为基体材料形成空间传热网格,较大提高了相变材料的导热性能。     

环氧树脂-磷酸氢二钠复合相变储能材料的制备与性能研究

相变储能具有工艺简单、使用方便、成本低廉等优点,近年成为能量利用、系统控温等领域中的研究热点.研究以固化环氧树脂为载体材料、Na2HPO4·12H2O为相变功能材料,获得了一种定形复合相变储能材料.实验制备材料的热分析、IR光谱等研究表明,获得的复合材料在低于100℃的温度段具有多个相变峰;总相变潜热较高;固化环氧树脂能较好地将Na2HPO4·12H2O包裹,它们之间为简单的物理作用.     

二元脂肪酸/SiO2复合相变储能材料的制备与表征

针对适用于建筑领域的相变储能材料,选用癸酸(CA)分别与月桂酸(LA)、肉豆蔻酸(MA)和棕榈酸(PA)复合制备了二元低共熔脂肪酸作为储能材料。通过施罗德公式计算得到二元低共熔脂肪酸的混合比例和理论相变温度。基于CA-MA优异的性能,采用溶胶-凝胶法制备CA-MA/SiO2定形相变储能材料。采用FT-IR、SEM、DSC、TG对CA-MA/SiO2的结构、形貌、热性能和热稳定性进行了分析。结果表明,制备的3种二元低共熔脂肪酸适合于建筑领域。CA-MA较好地被固定在SiO2多孔网络中,储能材料和SiO2之间仅为物理结合,没有新物质的生成。定形相变储能材料的相变温度为20.96℃,相变焓为70.17J/g,相变温度适中,相变焓高,热稳定性好。     

肉豆蔻酸/改性粉煤灰复合相变储能材料的制备及性能研究

以肉豆蔻酸(MA)为相变储能基材、改性粉煤灰为复合基底,采用熔融混合法制备了肉豆蔻酸/改性粉煤灰复合相变储能材料。利用TG/DTA与IR分析研究了复合相变储能材料的热性能与结构。结果表明:MA可均匀地嵌入改性粉煤灰的多孔结构中。经过400次储放热循环后,其相变温度和相变焓变化都不大,表现出较好的储热稳定性,有望在储能方面得到实际的应用。     

新型复合相变储能材料Na/Paraffin的制备与性能分析

为提升广泛应用于相变储能领域的石蜡的导热系数,在手套箱内将导热系数高、熔点低、密度小的金属Na与石蜡复合为Na/paraffin新型相变储能材料,并对其导热系数、相变潜热及储/放热特性进行研究。结果表明:5%Na/95%paraffin复合相变储能材料导热系数较纯石蜡提高了17.6倍,储/放热速率均较纯石蜡提升了1倍;经过200次循环实验后,3%Na/97%paraffin复合相变储能材料相变温度由60.58℃下降到59.65℃,相变潜热由166.7520J·g~(-1)下降到160.5632J·g~(-1),热导率由2.33W·m~(-1)·K~(-1)减少到1.98W·m~(-1)·K~(-1)。     

聚天冬氨酸对铜、碳钢缓蚀性能的影响

采用失重法研究了pH=7.5的自来水中聚天冬氨酸和苯骈三唑、钼酸钠、硅酸钠复配时对铜和碳钢-铜复合体系的缓蚀效果,试验表明:单一聚天冬氨酸和钼酸钠的缓蚀效果随其浓度的增加而增加;单一苯骈三唑的缓蚀效果随其浓度的增加其缓蚀性也增加,当浓度达3 mg/L时,缓蚀效果最佳;单一硅酸钠的缓蚀效果随其浓度的增加其缓蚀性也增加,当浓度达200 mg/L时,缓蚀效果最佳;在缓蚀剂总浓度为50.5 mg/L时4种药剂复配,显示出较好的协同效应,其最佳配比为10 mg/L聚天冬氨酸 0.5 mg/L苯骈三唑 10 mg/L钼酸钠 30 mg/L硅酸钠.电化学动电位极化曲线测试结果表明复合水处理剂对阳极、阴极均有缓蚀作用.     

A multiphase sodium vanadium phosphate cathode material for high-rate sodium-ion batteries

The unsatisfactory rate capability and poor cycling stability at high rate of sodium-ion batteries(SIBs) have impeded their practical applications. Herein, a Na₃V₂(PO₄)₃/Na₃V₃(PO₄)₄ multiphase cathode materials for high-rate and long cycling SIBs was successfully synthesized by regulation the stoichiometric ratio of raw materials. The combined experiment and simulation results show that the multiphase materials consisted of NASICON structural phase Na3V2(PO4)3 and layered structure phase Na₃V₃(PO₄)₄, possess abundant phase boundaries. Electrochemical experiments demonstrate that the multiphase materials maintain a remarkable reversible capacity of 69.0 mA h g^-1 even at an ultrahigh current density of 100 C with a high capacity retention of 81.25 % even after 10,000 cycles. Na₃V₂(PO₄)₃/Na₃V₃(PO₄)₄ electrode exhibits a higher working voltage, superior rate capability and better cycling stability than Na₃V₂(PO₄)₃ electrode, which indicates that the introduction of second phase can be an effective strategy for the development of novel cathode materials for SIBs.     

Mg-Li合金微弧氧化陶瓷膜的制备及其耐蚀性能

通过三种优化工艺体系在Mg-5%Li合金表面上生长陶瓷膜层,分析了膜层的厚度、显微结构、相组成和耐蚀性.结果表明,三种膜层都含有MgO相,微弧氧化试样的耐蚀性能都明最提高.使用Na3PO4体系制备的膜层含有MgF2,膜层最厚、表面有大量裂纹;使用Na2SiO3体系制备的膜层含有橄榄石型Mg2SiO4,耐点蚀性能最好;使用Na2SiO3-Na3PO4体系制备的膜层含有MgSiO3,致密性最好,膜层酎均匀腐蚀性能最好.     

硅酸钠浓度对镁合金阳极化的影响

采用电压-时间曲线、全浸腐蚀实验、极化曲线法、X射线衍射法(XRD)、扫描电镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)和X射线光电子能谱法(XPS)等方法研究了AZ91D镁合金在含不同浓度硅酸钠的阳极化溶液中的阳极氧化行为和膜层的成分、结构.结果表明:在本文给定工艺中,AZ91D镁合金的阳极化过程可分为三个阶段:电火花出现之前的致密层生成阶段,少量小电火花出现的多孔层生成阶段,出现较大电火花的多孔膜层稳定生长阶段.阳极氧化过程中,随着阳极氧化溶液Na2SiO3浓度的升高,出现电火花的时间缩短,出现电火花时的电压值降低;阳极化膜的颗粒度变大甚至膜层出现裂纹,膜层厚度基本不变.阳极化膜层中主要含有Mg2 、O2-、Si4 和B3 ,主要相结构为MgO、MgSiO3和Mg3B2O6.硅酸钠浓度对阳极化膜的耐蚀性影响较大,当硅酸钠浓度为120g/L时,膜层耐蚀性能最好.     

AM60镁合金在侵蚀性溶液中的电化学阻抗分形(英文)

研究了AM60镁合金在0.1 mol/L NaCl,Na2SO4和饱和Mg(OH)2溶液中浸泡96小时的电化学阻抗谱(Electrochemical impedance spectroscopy,EIS)行为。溶液中含有Cl-时,阻抗谱呈现高中频两个容抗弧和低频感抗成分,且低频感抗组分在浸泡36小时后消失。AM60浸泡在Na2SO4溶液中具有类似的电化学阻抗行为,区别在于低频弛豫过程和容抗大小。相比于Cl-离子,SO42-离子具有相对较弱的腐蚀进攻能力。在饱和Mg(OH)2溶液中,由于Mg(OH)2弱水解有效抑制了阴阳极反应(极化曲线结果),EIS谱图仅有中高频两个容抗弧,没有对应孔核形成和消失的低频感抗行为。由于高频容抗弧对应AM60原表面的双电层信息,其弥散系数n、分形维数DE可以获取腐蚀过程中的细节信息。阻抗分形维数DE随时间的变化曲线结果表明Cl-具有最强的腐蚀进攻性,同时也具有再钝化效应,以修复由于Cl-进攻形成的孔核。SO42-离子腐蚀进攻性相对较弱,且没有再钝化现象。饱和Mg(OH)2溶液中DE的增加主要是由于不溶性Mg(OH)2沉积吸附在镁合金表面,增加表面的粗糙度。     

游离SrO和SiO_2杂质在SrTiO_3晶界层陶瓷材料烧结中的作用

本文参照 SrO-SiO_2二元系相图,研究了游离 SrO 和 SiO_2杂质在 SrTiO_3晶界层陶瓷材料烧结中的作用。结果表明,选择适当的 Sr/Ti 值和 SiO_2掺杂量,可使材料中存在的游离 SrO 和 SiO_2在较低温度下形成低共熔液相,从而使材料具有良好的显微结构和性能。     

甲壳素黄原酸酯/聚丙烯腈复合纳滤膜的研究

甲壳素黄原酸酯溶液浇铸在聚丙烯腈超滤膜上,并与戊二醛交联制得一种新型的荷负电复合纳滤膜,研究了复合膜的制备影响因素及操作条件对膜性能的影响.0.4MPa下制备的纳滤膜对1000mg/LNa3PO4、K2SO4、Na2SO4、MgSO4、KCl、NaCl和MgCl2的截盐率分别为90.25%、89.01%、85.15%、36.42%、32.60%、28.90%和15.81%.利用复合膜对PO34-、SO24-有较高的截留率,此膜可用于脱除PO34-、SO24-等阴离子及水的净化.     

高温下钠盐对几种ZrO2基陶瓷稳定化度的影响

本文研究了１０００℃下ＮａＣｌ覆层和ＮａＣｌ＋Ｎａ２ＳＯ４共晶覆层对三种ＺｒＯ２基陶瓷的作用，测定了弯曲强度，Ｘ－射线衍射分析结果表明，在高温下ＺｒＯ２基陶瓷的显微结构有明显的变化，并将影响到陶瓷的稳定化度。     

Na3PO4辅助水热合成WO3纳米棒

采用Na3PO4辅助水热法合成了单晶WO3纳米棒，通过SEM、TEM、EDX和XRD等手段对产物进行了表征．研究了其他无机盐（Na2SO4、NaNO3和NaCl）对WO3纳米晶形貌的影响．实验发现WO3纳米棒的形成与添加Na3PO4密切相关，当Na3PO4的添加量达到50g时，在这个反应体系中可以制得质量较好的WO3纳米棒．