可视化燃料电池运行时间差异性研究

为了考察燃料电池启停过程中的特性,采用末端可封闭的可视化燃料电池单池进行发电实验,并采用数值模拟的方式分析杂质气体和产物水堵塞对电池性能的影响。实验结果表明,多次气体置换可提升反应气体的纯度,工作电压也随之上升,从而延长运行时间。燃料电池运行时间和置换次数呈对数线性关系。水气及水滴对可视化单池的运行时间具有一定影响,水气及水滴在一定程度阻碍了反应气体的进入,从而影响了可视化单池的运行时间。由于流道被水滴堵塞后,浓度过电压和欧姆过电压均会增加,导致有效电压减少。     

纳米多孔Pd-Cu/Pd-Ag催化剂的制备及其电催化性能EI北大核心CSCD

针对直接甲醇燃料电池(direct methanol fuel cell,DMFE)对高效阳极催化剂的需求,设计研发Ca-Mg-Pd-M(M=Cu,Ag)非晶合金前躯体体系,并采用去合金化制备系带-孔道双连续结构的纳米多孔Pd-Cu/Pd-Ag合金。通过设计前驱体合金比例可调节多孔结构的元素比例和尺寸,Pd元素可与Cu,Ag元素形成连续固溶体,在去合金化过程中可以降低Cu,Ag元素的扩散,进而细化纳米多孔的系带尺寸(由100 nm减小到10 nm)。相较于纳米多孔Pd,纳米多孔Pd-Cu/Pd-Ag合金表现出更优异的甲醇催化活性(催化电流强度:45 mA/mg)和抗毒化能力(J f/J b值为1.56),还具有低成本的优点,在直接甲醇燃料电池阳极催化剂方面有着良好的应用前景。     

真空时效对QBe2铍青铜组织与性能的影响

用金相显微镜和拉伸试验机研究了真空时效对QBe2铍青铜的力学性能和微观组织的影响.结果表明,时效初期,材料强度提高、伸长率下降;峰时效后,随着温度和时间延长,强度趋向稳定,但伸长率不断下降;时效后晶内析出弥散分布的细小析出相,晶界出现不连续的析出相;双级时效可提高材料强度,但降低伸长率.QBe2铍青铜的最佳真空时效工艺为320℃保温2h,随炉冷却.     

KS-B高吸收高发射率无机热控涂层低轨环境效应

目的 研究低轨环境对KS-B高吸收高发射无机热控涂层(简称KS-B涂层)性能的影响。方法 对KS-B涂层分别进行总剂量为3.9×10²² atoms/cm²的原子氧辐照、剂量为5000 ESH的真空-紫外辐照、总注量为9.30×10¹¹ p/cm²的真空-质子及总注量为1.108×10¹⁴ e/cm²的真空-电子综合辐照试验,分析空间模拟辐照环境中KS-B涂层太阳吸收比(αS)、半球发射率(εH)、表面形貌、表面组分含量、质量损失率等性能的变化规律,研究KS-B涂层的耐空间环境稳定性。结果 原子氧暴露后,KS-B涂层太阳吸收比增加0.003,半球发射率增加0.004;原子氧辐照后,KS-B涂层表面形貌出现了一定程度的糙化,表面Si、O元素含量下降。初始暴露时,KS-B涂层质量损失率逐渐提高,最终质量损失率为0.96%。真空-紫外辐照后,KS-B涂层太阳吸收比增加0.003,半球发射率无变化。真空-质子及真空-电子辐照前后,KS-B涂层太阳吸收比增加0.001,半球发射率无变化。结论 经历原子氧、真空-紫外、真空-质子及真空-电子模拟辐照后,KS-B涂层的太阳吸收比及半球发射率变化较小,具有较好的耐空间辐照性能,可以满足空间站等低轨航天器的长寿命服役需求。     

分子筛−氧化锌复合填料的制备及其结构对光学性能的影响

探究了分子筛(MS)的结构和氧化锌(ZnO)的负载方式对分子筛?氧化锌(MS-ZnO)复合填料光学性能的影响,以研制高紫外?可见光?近红外(UV-VIS-NIR)反射型热控填料.先采用正硅酸乙酯(TEOS)为原料制备出SBA-15和MCM-48两种不同结构的分子筛.然后采用后嫁接法或直接生长法将ZnO分别负载于它们之中...     

脉冲激光改性聚醚醚酮及表面金属化技术研究

目的 赋予聚醚醚酮(Poly-Ether-Ether-Ketone,PEEK)材料表面良好的导电性,满足其在雷达天线等航空航天领域的应用.方法 采用波长1064 nm的脉冲红外纳秒光纤激光对化学惰性极高的PEEK材料进行表面改性处理,并结合化学镀镍技术,实现激光改性PEEK表面金属层的沉积制备.利用扫描电镜、电阻测试仪...     

BN-1超高吸收导电消光镀层性能及其空间环境稳定性研究

目的 研究BN-1超高吸收导电消光镀层(简称BN-1镀层)的微观结构、导电消光性能以及空间辐照环境对BN-1镀层消光性能的影响,以考核该镀层是否满足空间光学构件的长寿命使用需求.方法 首先对BN-1镀层进行微观形貌、元素组成、接触电阻、太阳吸收比(αs)的检测,考察镀层的导电性能和消光性能,并对镀层性能的结构基础进行分析.再分别对BN-1镀层进行总剂量为2×1021 atoms/cm2的原子氧辐照以及总剂量为5000 ESH的真空-紫外辐照试验,通过试验结果分析空间模拟辐照环境对BN-1镀层αs的影响规律,研究BN-1镀层的耐空间环境稳定性.结果 BN-1镀层表面具有微纳尺度的绒毛状光陷阱结构,从而具备优异的导电消光性能,镀层接触电阻<5 m?,αs>0.98.原子氧暴露后,BN-1镀层αs降低了0.0049,变化值小于0.01,具备良好的耐原子阳光辐照性能.真空-紫外辐照后,BN-1镀层 αs增加了0.0009,变化值小于0.01,具有良好的耐真空-紫外辐照能力.结论 BN-1镀层的导电消光性能优异,经历原子氧、真空-紫外模拟辐照后,BN-1镀层αs变化较小,具有较好的耐空间辐照性能,可以满足星敏感器、空间相机等空间光学构件的长寿命服役需求.     

钼铜合金表面金镀层的制备及耐高温与焊接性能

为提高钼铜合金表面金镀层的耐高温性与焊接性能,采用置换镀及化学粗化及化学镀镍、最后氰化镀金的方式,在钼铜合金表面制备了金镀层。采用扫描电镜能谱仪分析了镀层形貌及成分,采用金锡焊接的方式测试其焊接性能,按GJB 1941-94考察了其耐高温性能。结果表明:置换镀方式实现了钼铜合金基材界面处元素Mo及元素Cu化学性质的均一性,避免了因化学活性不同所导致的沉积晶体内应力过大的问题;化学粗化增大了钼铜合金基材界面处的比表面积,增加了镀层与钼铜合金基材界面处机械咬合点数量,提高了镀层与钼铜合金基材的结合强度。钼铜合金基材表面所得金镀层耐高温性能≥350℃,焊接后空洞率≤30%,满足焊接技术指标要求。     

聚酰亚胺薄膜表面导电金属层化学沉积技术研究

为赋予聚酰亚胺(Polyimide, PI)薄膜材料表面良好的导电性,满足其在雷达天线等航空、航天领域的应用,采用化学碱蚀法对表面具有极高化学惰性的PI薄膜进行界面微纳改性处理,并结合化学镀铜沉积技术,实现了PI薄膜表面导电金属层的制备。利用SEM、XRD、AFM、FTIR等对聚酰亚胺薄膜表面改性前后的微观结构和表面金属层性能进行表征。常温化学碱蚀后的PI薄膜表面呈现出树枝状与铆钉状微观结构交错均匀分布的凸起结构形貌,60℃碱蚀后的PI薄膜表面呈现出微小凹坑特征,且碱蚀后PI薄膜表面亲水性明显增强。PI薄膜表面金属镀层均匀致密,导电性良好,且镀层与PI薄膜基材之间具有良好的结合力。碱蚀改性后PI薄膜表面呈现出相互交错的微观凸起亲水性结构,为PI薄膜表面金属层的成核、结晶提供良好的沉积与互嵌结合点,形成PI薄膜表面金属层与基材之间良好的界面互锁,从而有利于提高表面镀层结合强度。本工作实现了化学碱蚀作用下聚酰亚胺薄膜表面高导电、高结合强度金属层的制备,可为聚酰亚胺薄膜在雷达天线等航空、航天领域的应用提供技术支撑。