废旧三元锂离子电池热解工艺研究

本文研究了废旧三元锂离子电池在500～650℃、空气条件下热解过程中的反应机理。使用软件Factsage对电池热解过程中的热力学进行计算,利用X射线衍射分析、电感耦合等离子体光谱仪、电子探针等设备分析热解产物的主要物相组成及其微观形貌。通过球磨、筛分、真空抽滤等过程回收热解产物中的铜片和铝片,并得到了富含Li、Ni、Co、Mn等有价金属元素的黑色粉末。该黑色粉末可采用湿法冶金进一步提取有价金属,经济效益显著。     

氧化亚铁颗粒氢还原过程的结构演变

采用热重法实验研究了773~1273K氧化亚铁的等温氢还原动力学,发现873K温度以上,反应动力学曲线有明显转折,说明反应机理发生了变化．在973~1073K的温度范围,出现了反常的温度效应．即反应速率随温度升高而减小．为讨论产物结构对反应动力学的影响,分别对不同温度的反应产物,以及一定温度不同还原状态（不同反应时间）的产物进行形貌观察．结果显示．随着反应温度升高,还原产物表面的孔洞增多,枝状特征显著增加,而973K和1023K时表面的烧结现象明显．一定温度下,随着反应进行,表面的孔洞增多,并逐渐出现烧结．973K和1023K温度条件下反应产物大体保留原来的大颗粒外形,而1173K时还原2min开始,就大量出现枝状产物,并逐渐烧结．结合产物形貌变化和反应动力学曲线,反应前期为界面化学反应控速,随着反应进行．还原的金属铁发生烧结现象,致密的结构阻碍了产物气体向外扩散,反应控速环节转变为产物气体的外扩散,还原速率也随之降低．     

SiAlON材料的氧化行为

SiAlON材料在高温氧化气氛下的氧化行为和氧化机理一直是材料科学领域关注的焦点.本文综述了SiAlON材料氧化的相关研究,分析对比了单相和复相SiAlON材料的氧化行为,讨论了SiAlON材料的氧化影响因素以及氧化机理,指出了SiAlON材料氧化研究存在的问题.     

由含固溶体二元相图提取活度

本文提出了一种由固溶体类型的二元相图提取组元活度的新公式。在该式中各组元的活度系数可以表示为组成的函数。用此公式对Ag-Pb体系进行了计算,证明了该方法是有效的。     

分层体系二元相图的热力学分析

出现分层曲线的二元相图,可以按临界点将曲线分为两部分,l_α和l_β;对应分层的两溶液相α,β的热力学性质有4个:IIE(α),S~E(α),IIE(β),SE(β)。加上相图中两温度-组成曲线l_α和l_β共6个量,经过热力学分析可以给出这6个量间的关系:假设这6个量间的任意4个已知,可以将另外2个量计算出来。因此,在一些条件下,可以给出有价值的结论或公式。     

Mg/ZrNiV复合储氢材料工艺与性能的研究

采用机械合金化方法合成了4种不同工艺制备的Mg 10%ZrNiV复合储氢材料。研究表明,先球磨制备非晶Zr25Ni37.5V37.5,然后再与Mg粉球磨复合的工艺最好。材料能够获得更多的活性比表面,复合程度最好,表现出较好的低温吸氢性能,室温吸氢1.02wt%,200℃吸氢量达到3.82wt%。利用气相色谱分析放氢过程表明,在200℃时,Mg与ZrNiV的协同吸氢效应最好。     

钢液固体电解质脱氧体脱氧时的二次氧化现象

用改进的脱氧体在20 kg密封感应炉内进行钢水脱氧实验,结果表明,脱氧效果明显,仍是一个快速有效的脱氧方法.但由于钢水中没有残存的脱氧剂,钢水的抗氧化能力较低,含氧炉气、高氧炉渣、稳定性差的耐火材料等都有可能成为钢水二次氧化的氧源,致使存在明显的回氧现象.在进行脱氧操作时,若不对钢水实现有效封闭,将难以将氧含量降至20×10-6以下.     

层状氮化硼纳米片的制备及表征

基于前驱体合成与氨气氮化两步法,通过对前驱体合成关键参数B源/N源比、分散剂种类、前驱体干燥方式进行调控,实现了大比表面积、少层氮化硼纳米片材料的制备。其优化条件为以硼酸为硼源,尿素为氮源,硼酸与尿素摩尔比为1∶30,甲醇和去离子水作为分散剂,利用真空冷冻干燥方式合成前驱体。将前驱体在氨气气氛下900 ℃保温3 h合成了氮化硼纳米片。利用X射线衍射测试、X射线光电子能谱测试、拉曼光谱测试、热重分析测试等对合成产物进行了物相和结构表征,利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、透射电子显微镜、氮气吸脱附曲线等对合成产物进行了形貌及比表面积表征。结果表明:合成的氮化硼为六方氮化硼纳米片（h-BNNSs）,纯度高,形貌类石墨烯,层数为2～4层,厚度平均为1 nm,比表面积为871.8 m2·g?1,单次产物质量平均可达240 mg,合成产物平均产率可达96.7%。该方法简单易操作,实现了大比表面积少层氮化硼的制备,有助于氮化硼在各应用领域的研究,如氮化硼/石墨烯复合材料、纳米电子器件、污染物的吸附、储氢等。      

新一代的溶液几何模型及其今后的展望

由二元系估算三元系和多元系的几何模型是当今在热力学和相图计算中用得最为广泛的一种溶液模型。但现有的这类几何模型由于假设了模型的设定与所处理的具体体系无关，结果造成了一些不可克服的固有缺陷，为了解决这个３０多年来一直存在的问题，我们摒存了这一不合理的假设而假定模型的设定应与所处理的体系有关。当我们引进了“相似系数”这一新概念以后，一种新的更合理的模型出现了。我们将这一类模型统称为新一代的几何模型。这