燃料电池不锈钢双极板CrN/CrC薄膜表面改性研究

采用离子镀技术在质子交换膜燃料电池不锈钢双极板表面制备了CrN/CrC多层薄膜。测试结果表明,与未镀膜的不锈钢基体相比,镀膜不锈钢的接触电阻(120N/cm2压紧力)降低2个数量级,并且耐蚀性能显著改善,腐蚀电流密度降低0.5~1个数量级。同时,镀膜不锈钢的耐久性亦大幅提升,改性薄膜可以有效保护不锈钢基体免受腐蚀损害。     

超重力场反应连接制备TiB_2-TiC/1Cr18Ni9Ti和TiB_2-TiC/Ti-6Al-4V梯度复合材料

以1Cr18Ni9Ti、Ti-6Al-4V为金属基底,通过在B4C+Ti体系中引入CrO_3+Al铝热剂,调整反应体系绝热温度依次为3 193、3 282、3 290及3 473K,采用超重力场反应连接制备TiB_2-TiC/1Cr18Ni9Ti和TiB_2-TiC/Ti-6Al-4V梯度复合材料,发现随着反应绝热温度升高,陶瓷/金属界面区厚度不仅因金属熔深增加而增大,并且残存于界面上的Al_2O_3夹杂也随之增多。分别对B4C+Al体系与CrO_3+Al铝热剂进行配制、球磨活化、压制成坯并依次填料入坩埚后,发现残存于界面上的Al_2O_3夹杂完全消除,同时发现在TiB_2-TiC/1Cr18Ni9Ti界面上生成三维网络陶瓷/金属梯度复合结构,而在TiB_2-TiC/Ti-6Al-4V界面上形成跨尺度多层次梯度复合结构。     

NiuPt1-uSivGe1-v/Si0.72Ge0.28界面形貌的改善

针对锗硅在形成金属锗硅化物时存在部分应力释放、界面形貌特性变差的问题,提出了在Si0.72Ge0.28上分别外延薄硅(Si)覆盖层和锗硅(Si072Ge0.28)缓冲层的工艺方案.实验结果表明,通过两步快速热退火,两个方案的工艺条件都能形成低阻的NiuPt1-uSitGe1-v和改善NivPt1-uSitGe./Si0.72Ge0.28的界面形貌.但相比较而言,在Si0.72Ge0.28上外延10 nm Si覆盖层的方案能够形成更好的NiuPt1-uSivGe1-t/Si0.72Ge0.28界面形貌.与没有改进的方案相比,该方案形成的肖特基接触更具有更低的肖特基接触势垒高度,更易形成欧姆接触.     

复配表面活性剂-模拟油-水体系的界面张力研究

在45℃下测定了不同类型表面活性剂(阴离子、阳离子和非离子表面活性剂以及高分子双子表面活性剂、非对称两性双子表面活性剂)与煤油-水体系的界面张力,发现非离子表面活性剂效果最好,界面张力可达0.690 m N/m。采用聚乙二醇辛基苯基醚与其他类型的表面活性剂进行两两复配,考察复配表面活性剂的种类、质量比、总质量浓度对模拟油-水体系界面张力的影响。发现聚乙二醇辛基苯基醚与非对称两性双子表面活性剂C15EC-S-C16以质量比7∶3进行复配,总质量浓度为50 g/L时,界面张力达到0.024 m N/m。     

Oxygen transport kinetics of MIEC membranes coated with different catalysts

Oxygen permeation through mixed ionic‐electronic conducting membrane may be controlled by oxygen bulk diffusion and/or oxygen interfacial exchange kinetics. In this article, we chose BaCe_0.05Fe_0.95O_3‐δ (BCF) as a representative to study the oxygen transport resistances of the membrane coated with different porous catalysts, including BCF itself, Ba_0.5Sr_0.5Co_0.8Fe_0.2O_3‐δ (BSCF) and Sm_0.5Sr_0.5CoO_3‐δ (SSC). The oxygen transport resistances of bulk, gas‐solid interfaces of feed‐side and sweep‐side of the catalyst‐coated membranes can be separately obtained through a linear regression of experimental data according to an oxygen permeation model. The three resistances of the membrane coated with BCF catalyst are smaller than those of the membrane coated with BSCF and SSC catalysts, although BSCF catalyst itself has the fastest bulk diffusion and interfacial exchange kinetics. The catalytic activities of BSCF and SSC catalysts on BCF membranes are impacted by the transport kinetics of catalysts, microstructure of catalyst layers, and cationic inter‐diffusion between the membrane and catalysts. © 2016 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 62: 2803–2812, 2016     

基于非对称电极的铝合金/钢电阻点焊

采用非对称电极点焊铝合金A6061与低碳钢Q235,观察接合界面区反应层形貌及分布等微观组织特征,探讨焊接电流、焊接时间与电极压力对熔核尺寸和接头抗剪力的影响。在接合界面上观察到反应层的生成,其厚度随界面的位置的变化而变化。在22 k A的焊接电流条件下获得的接头抗剪力达到5.51 k N。结果表明,在铝合金与低碳钢的电阻点焊中,不对称电极的使用有效地提高了焊接接头强度。