蒸发溶液法制备磁头表面自组装膜

采用蒸发溶液法(VPM)在磁头表面制备了1H,1H,2H,2H-全氟癸烷基三氯硅烷(FDTS)自组装膜(SAM)。使用时间飞行二次离子质谱仪(TOF-SIMS)、接触角测量仪和原子力显微镜(AFM)对FDTS自组装膜进行表征,并采用磁头启停(CSS)实验对其摩擦学性能进行了测试。实验结果表明,采用VPM制备的FDTS自组装膜能够极大地降低读写过程中磁头的摩擦磨损,黏着力保持小于19.6mN。经过20 000次启停循环后,磁头表面依然能保持清洁,摩擦力在正常工作范围内。     

有机硫化物自组装膜在锂电池中的应用可行性

从有机硫化物自组装膜的结构与电化学性质出发,分析了有机硫化物自组装膜在锂电池中应用的可行性.从有机硫化物自组装膜锂电池的制备方法、电化学性质与锂离子的传输机理几个方面综述了有机硫化物自组装膜锂电池的研究进展,并指出了制约有机硫化物自组装膜锂电池的发展瓶颈与今后研究的热点.     

磁场诱导自组装制备有序结构材料研究进展

磁场诱导自组装是构筑有序结构材料的一种新方法,由于其对材料结构操控性强而受到广泛关注。阐述了磁场诱导自组装的基本理论,对磁场自组装的可控制备提供一定的依据,并对目前利用该方法制备出的各种类型有序结构材料及其特殊性能和应用进行了归纳和概括。     

PEMFC的自增湿膜电极结构和性能研究

设计并制作了一种新结构的质子交换膜燃料电池(PEMFC)自增湿膜电极。其特点是在催化层和扩散层之间建立水管理层(WML),WML由不同质量比的炭黑和聚四氟乙烯(PTFE)组成双层结构。为了减小气体反应物的扩散传质阻力,在WML的制作过程中加入了具有高分解温度和高溶解度的(NH4)2SO4造孔剂。用单体PEMFC的电流密度-电压曲线评价了膜电极在外增湿和自增湿方式下的极化特性;用环境扫描电子显微镜(ESEM)表征了膜电极的表面形貌和孔结构。实验结果表明,所制备的膜电极具有良好的水管理能力,在较宽的电流区域内具有良好的电化学性能。     

新型复合聚合物电解质膜的制备及性能

采用相转换法制备了以天然橡胶(NR)/丁苯橡胶(SBR)为基质的新型复合聚合物电解质膜。利用交流阻抗、线性扫描伏安和恒电位计时电流法对电解质膜的电化学性能进行了研究。结果表明:该电解质膜在25℃下的电导率为10-5~10-4S/cm,在m(NR)∶m(SBR)=40∶60、LiClO4和SiO2的质量分数分别为22%和21%时,电导率达到最大值1.2×10-3S/cm,电解质膜的电化学稳定窗口和Li 迁移数也分别达到了6.8 V和0.397。     

阳极封闭式自增湿质子交换膜燃料电池--水分布及其性能

针对阳极封闭式自增湿质子交换膜燃料电池(PEMFC),建立了Nafion固体电解质膜中水传递理论模型,并得出了PEMFC实现自增湿的判据.模拟了Nafion固体电解质膜厚、电池压差、电池温度及电流密度等因素对膜中水分布与电渗系数的影响,并发现了阴阳两极压差、电池温度对膜中水分布的影响随放电电流密度变化的规律.通过非对称式膜电极(MEA)的方法自制了自增湿PEMFC,实现了阳极封闭式自增湿操作,电池性能非常稳定,最高功率密度可达到1.3W/cm2以上.建立的水分布与电性能模型很好地拟合了实验放电曲线,并得到了自增湿PEMFC氧电极动力学参数,模拟出了阴阳两极压差、温度对电性能影响的极化曲线,得到了实验的证实.     

制备条件对NiO/SDC阳极基体上LSGMC膜性能的影响

以未完全晶化的La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.115Co0.085O3-!(LSGMC)为原料,用胶体沉积法在NiO/SDC阳极基体上制备出LSGMC膜。用X射线衍射方法(XRD)、直流四端法和扫描电子显微镜(SEM)研究制备条件对LSGMC膜相成分、电学性能和表面形貌的影响。研究结果表明,阳极基体煅烧温度对LSGMC膜的电学性能具有强烈的影响。LSGMC膜经1400℃烧结10h具有较高的电学性能和致密性。1400℃烧结10h的LSGMC膜800℃时的电导率达到0.97S/cm。研究还表明,由于LSGMC膜在制备过程中,阳极基体中的Ni扩散到LSGMC膜中,引入了电子电导,因此导致NiO/SDC阳极基体上LSGMC膜的电导率明显增大。     

全固态锂硫电池电极及电解质膜的制备及性能研究

全固态锂硫电池(ASSLSBs)兼具高能量密度与高安全性,被认为是最具潜力的下一代储能体系候选者之一,然而目前实验室使用的粉末冷压技术并不适合实际应用。因此,开发合适的工艺大规模制备固态电解质膜以及复合正极对促进全固态锂硫电池的实际化应用具有重要意义。以二甲苯作为溶剂,苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)作为粘结剂,通过浆料涂布工艺制备了具有高离子电导率(4.7×10^-4S/cm)的自支撑硫化物固态电解质膜以及高硫含量(50%质量分数)、高硫载量(4～5 mg/cm²)的复合硫正极极片,并研究了其性能。研究表明：SEBS质量分数为3%时,电解质膜兼具柔性及高离子电导率;SEBS质量分数为1%的复合硫正极极片表现出良好的电化学性能。使用固态电解质膜与复合正极极片组装的全固态锂硫电池首次放电比容量可达742.9 mAh/g。     

质子交换膜燃料电池希尔伯特分形流道的设计和工作性能研究

质子交换膜燃料电池是一种以氢气为燃料,将化学能直接转换成电能的装置。本文研究了希尔伯特流道的设计方法,并通过数值计算和实验测试,对比分析了单希尔伯特、复合希尔伯特流道与传统的平行流道和蛇形流道在水分分布、内部压降、温度影响以及燃料电池的输出电流的关系。研究表明,希尔伯特流道,尤其是复合希尔伯特流道适合作为燃料电池的流道,可以获得良好的工作性能。     

Co/Cu非连续多层膜的制备和GMR性能的研究

采用磁控溅射法制备了系列[Co0.55nm/Cut]30(t=0.6,0.9,1.2,1.5,1.8,2.1,2.4,2.7,3.0)非连续多层膜样品,并利用四探针法研究了Cu层厚度、退火温度以及周期数对薄膜巨磁阻(GMR)效应的影响。磁电阻测量表明,随着非铁磁层Cu层厚度的增加,薄膜样品的GMR效应总体呈下降趋势,并出现了振荡现象;经退火处理后,薄膜的GMR效应呈先增大后减小的趋势,在350℃达到最大,为-5.1%;薄膜的GMR效应随着周期数的增加而增大,当周期数为50时趋于恒定。     

磁头用软磁Fe-Co-Al-O薄膜的结构和性能

用射频磁控溅射方法制备了记录磁头用FeCoAlO薄膜软磁材料,与FeCo合金薄膜相比,FeCoAlO薄膜的软磁性能有明显改善.(Fe72Co28)100-x(Al2O3)x薄膜的饱和磁感应强度Bs在x=3.1～5.9范围内基本保持恒定,当x>5.9时,饱和磁感应强度急剧降低;其矫顽力随Al2O3含量的增加迅速降低.当Al2O3含量为5.9时,薄膜的矫顽力由未加Al2O3时的3580A/m下降到Hce≈418A/m,Hch≈289A/m,饱和磁感应强度Bs=2.15T;薄膜还表现出良好的高频特性,当频率f≤1.0GHz时,磁导率μ≈500.结构分析表明,薄膜中软磁性能的改善和添加Al2O3导致的晶粒细化有关.     

Ni-SiO2纳米复合材料的制备及磁学性质

以正硅酸乙酯和硝酸镍为原料,利用溶胶-凝胶法制备了纳米NiO-SiO2复合体,再通过氢气还原得到Ni-SiO2纳米复合材料。利用X射线衍射(XRD)确定了样品的相组成,利用透射电子显微镜(TEM)观察了样品的微观结构,利用振动样品磁强计测定了样品的磁性能。研究了成分和焙烧温度对纳米复合颗粒微观结构和性能的影响。研究发现,所形成的纳米颗粒是以Ni为核心,外面包裹着非晶态SiO2层的核壳结构。随着硅含量的增加,包裹层变厚,随着焙烧温度升高颗粒直径增大。讨论了制备条件和SiO2含量对材料的微观形貌和磁学性能的影响。     

磁性纳米粒子的制备及应用

概述了国内外磁性纳米粒子的研究近况.介绍了具有广泛应用前景的磁性纳米粒子的常用制备方法,以及粒子不同于常规材料的独特效应及优异的磁学性能,并结合其特性介绍了这一新材料在磁记录材料、磁性液体、生物医学、传感器、催化、永磁材料、颜料、雷达波吸波材料以及其他领域的应用.     

涂层表面上湿热空气对流冷凝传热的实验研究

采用加湿热空气模拟燃气锅炉的尾部烟气,通过热管换热器进行对流冷凝传热实验研究;并利用十八烷基硫醇形成的分子自组装膜对热管表面进行改性,从而强化冷凝传热.实验在较大的加湿热空气温度(70～120℃)和水蒸气体积分数(0%～20%)范围内进行,主要研究了对流冷凝传热的影响因素和分子自组装膜的强化效果.实验结果表明:水蒸气体积分数、加湿热空气的质量流量和入口温度是影响对流冷凝传热的主要因素,拥有分子自组装膜的改性表面对冷凝传热有极好的强化作用.     

烧结过程对Nd-Fe-B永磁材料性能的影响

应用粉末冶金工艺制备烧结Nd-Fe-B永磁材料样品,分析了烧结过程对材料磁性能与力学性能的影响.当烧结温度为1353K时,随着烧结时间由0.25h延长至24h,材料内禀矫顽力与抗弯强度首先显著增大,而后表现出比较明显的下降趋势;材料剩磁与维氏硬度则首先大幅度上升,而后表现出较为缓慢的升高趋势.合理选择烧结工艺参数,提高材料相对密度,减小平均晶粒尺寸,既有利于材料获得优良的磁性能,亦可以改善材料的力学性能.     

硅油基Fe3O4磁流体的制备与性能

用化学共沉淀法制备了Fe3O4磁胶粒，经过渡液包覆后均匀地分散在硅油中，制成了硅油基Fe3O4磁流体。通过实验确定了合理的工艺条件，用透射电镜(TEM)观测磁胶粒的大小、形状，其平均粒径在15nm左右,用振动样品磁强计(VSM)测定了磁流体的饱和磁化强度，其最高值为,μoMs=87．2mT。     

锰锌铁氧体纳米粉体的液相制备及磁性能

以δ-FeOOH为前驱体,用氨水调节溶液的pH值,分别采用(1)90℃水浴加热动态转化、(2)沸腾回流动态转化,(3)90℃静态转化及(4)200℃水热法四种方法合成了锰锌铁氧体纳米粉体.采用X射线衍射仪(XRD),透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)和X射线荧光光谱仪(XRF)等方法对粉体进行了表征,对四种液相法制备的锰锌铁氧体纳米粉体的结构和性能等进行了对比和分析.结果表明,四种方法中沸腾回流相转化法得到的产物具有磁性能较好、形状较规则、粒径可控等优点.     

羰基铁/TiO2薄膜的制备及磁性能

在常压下用溶胶-凝胶法(不用酸作催化剂)制备了羰基铁/TiO2磁性薄膜,薄膜的颗粒尺寸为几十nm.通过原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)等方法分析材料形貌与微观结构,用振动样品磁强计和Agilent8722ES矢量网络分析仪对其磁性能进行了表征.结果表明,羰基铁粉颗粒表面均匀地包覆非晶态TiO2,钛酸正四丁酯与铁发生了键合作用.包覆后的复合薄膜的饱和磁化强度为163kA/m,矫顽力Hc仅为1.2kA/m.介电损耗型材料二氧化钛与磁损耗型材料羰基铁复合,可调节磁性能.     

添加元素Co、Zr对NdFeCoAlB磁粉性能的影响

采用HDDR技术制备NdFeCoAlB各向异性磁粉,研究了添加元素Co、Zr对磁粉性能和磁各向异性的影响。结果表明,磁粉的剩磁(Br)随Co的增加而增加,添加少量Zr基本不改变Br;矫顽力(Hcj)随Co的增加而降低,随Zr的增加先提高后降低;各向异性均随Co、Zr的增加而增大。