化学交联聚酰亚胺隔膜增强锂离子电池性能研究

隔膜作为锂离子电池的重要组成部分,用于阻隔阴极和阳极直接接触,同时为锂离子在电极间的传输提供有效通道。聚酰亚胺隔膜因其具有充放电循环寿命长、机械强度适中、良好的电绝缘性能以及自熄能力等优点,而受到广泛关注。以对苯二甲胺作为交联剂,将聚酰亚胺隔膜进行化学交联,研究了交联时间与隔膜形貌、结构及性能之间的构效关系。随着交联时间的增加,隔膜的孔隙率和吸液率逐渐降低,电解液接触角和机械强度逐渐增大。电化学测试表明,随着交联时间的增加,隔膜的本体阻抗逐渐增大,进而离子电导率逐渐降低,而交联隔膜的界面阻抗均远小于未交联隔膜,且交联隔膜的电化学窗口也均大于未交联隔膜。通过组装半电池测试发现,交联隔膜所组装电池的倍率性能和循环性能均优于未交联隔膜,当交联时间为48 h时,电池性能表现最优,循环100次以后,放电比容量为130.2 mA·h/g,容量保留率为91.1%。     

基于氢能的风-火耦合多能系统设计与综合评估

为了提高火电机组深度调峰极限,挖掘其提升新能源消纳能力的潜力,构建了基于氢能的风-火耦合多能系统.建立了风-火耦合多能系统的设计框架,包括设计原则、系统组成及评价指标体系等,提出了富裕风电制氢支撑的风-火耦合多能系统的总体结构;考虑经济性、能源利用、"双碳"目标、可靠性这4个方面的影响因素,提出了风-火耦合多能系统的多尺度评价指标及其数学模型,并基于模糊层次分析-熵权法确定各指标的权重占比;以某地区拟建的风-火耦合多能系统结构设计为例,验证了所提方法的有效性,可为实际工程建设提供了一定的参考.     

微生物反应器硫酸盐还原的影响因素试验

由于酸法地浸生产常年注入硫酸导致采区及其周边地下水形成硫酸盐污染。为解决此问题,采用硫酸盐还原菌培养液模拟矿山废水,利用生物反应器进行循环批次试验和连续运行试验,探讨不同种类填料、循环上升流速、水力停留时间（HRT）、进水SO42-浓度、COD/SO42-值等对硫酸盐还原效果的影响。试验结果显示,最佳运行条件为：海绵+K3混合填料、HRT=12 h、进水SO42-浓度约0.8 g/L、COD/SO42-=2;长期运行结果表明,30 ℃时,连续出水SO42-浓度约0.10 g/L,SO42-去除率达到87.9%,达到地下水Ⅳ类水及以上标准。     

转炉炼钢出钢过程的数值模拟

不同直径的出钢口决定转炉出钢流场的分布,从而影响出钢过程的钢水温降,而钢水温降直接影响转炉出钢温度以及炼钢生产节奏。为掌握出钢过程中的温降规律以及设计合理的出钢口参数,利用Ansys软件包建立三维转炉及钢包模型,借助数值模拟方法,研究得到200 t转炉在不同尺寸出钢口下的出钢流场数据,进而针对出钢过程中的钢水注流,研究出钢口尺寸及钢包内壁温度对注流温降的影响规律。研究发现,钢水注流的温降与注流比表面积成正比;另外在出钢早期,内壁温度每提升100 K,注流温降平均减小0.4~0.7 K。后续将继续开展出钢过程中钢包及合金辅料对钢水温降影响规律的研究,以期为转炉出钢工艺提供数据支撑。     

锌湿法冶炼渣的自热焙烧无害化处理

针对湿法炼锌常压浸出渣和氧压浸出渣（均为危险废物）组成的高硫混合渣,系统考察了自热焙烧反应的各因素（温度、硫含量等）对渣中重金属固化效果的影响,并采用BCR连续提取法研究了焙烧前后渣中重金属的化学形态分布。结果表明,在焙烧温度1 000 ℃、混合物料硫质量分数20%、空气流速1.6 m3/h、焙烧时间7 h的条件下,渣中Zn、Pb、As、Cd等毒性浸出结果均可满足国家标准,渣率可降至约70%,焙烧热处理后渣中的Zn、Pb、As及Cd均以相对稳定的残渣态为主要化学形态,为锌湿法冶炼渣的低成本无害化与减量化处理提供了理论基础。     

Biosorption behaviors of Cu, Zn, Cd and mixture by waste activated sludge

Biosorption of heavy metal ions, such as Cu²⁺, Cd²⁺ and Zn²⁺, was carried out using waste activated sludge from municipal sewage treatment plant as adsorption material, and the effects of parameters, such as pH value, temperature, reaction time and sorption duration, were studied in detail. The results indicate that the removal rates of Cu²⁺, Zn²⁺ and Cd²⁺ with low concentration are 96.47%, 80% and 90%, respectively, adsorbed by waste activated sludge. Little effect of dosage of activated sludge on the adsorption of Cu²⁺ and more effects on the adsorption of Zn²⁺ and Cd²⁺ are observed. Little effect of temperature is observed, while pH value and adsorption time exert important influence on the sorption process. The adsorption behaviors of heavy metal ions all have parabolic relationships with pH value. The optimum pH value is between 6 and 10, and the optimum adsorption time is 1 h. In single heavy metal ion system, the sorption processes of Cu²⁺, Zn²⁺ and Cd²⁺ are in accordance with Freundlich model, which indicates that it is suitable for the treatment of these three heavy metal ions using intermittent operation. In addition, the sorption capacity of the sludge for Cu²⁺ is preferential to the other two ions.     

数控机床铣削等距型面轴的理论研究

提出了在数控机床上铣削等距型面轴的新方法。通过建立和分析等距曲面及其加工中有关问题的数学模型，得到了数控铣削等距型面轴时确定自适应步长的算法以及行距、残留高度等重要理论问题的计算公式，为等距型面轴数控加工的实验研究奠定了理论基础。     

真空渗流法制备泡沫铝及其动态力学性能的研究

以真空渗流法制备陶瓷中空球泡沫铝,研究了应变率对吸能量和吸能效率的影响、相对密度对屈服强度的影响,并与普通泡沫铝进行比较。结果表明,工艺简单可行,所制备的泡沫铝的动态压缩应力-应变曲线只有弹性变形区和塑性变形区;随应变率的增大,屈服强度和吸能效率变化规律不明显,吸能量增大;随相对密度的增大,屈服强度增大,吸能量增大,吸能效率也增大;动态压缩时两种泡沫铝的吸能效率均较高,最大吸能效率大于0.9,是良好的吸能材料。     

含Sr、Y和Nd的AM60B镁合金浇注与性能研究

为了提高镁合金的抗高温蠕变性能,把元素Sr和稀土元素Y、Nd加入到AM60B中,采用覆盖剂保护熔炼制备较为致密的AM60B及AM60B (Sr,Y,Nd)合金试样.Sr和稀土元素Y、Nd使AM60B的室温力学性能得到改善.