回火温度对高氮轴承钢碳化物演变及硬度的影响

对高氮马氏体不锈轴承钢进行直接淬火并重复2次深冷及不同温度的回火处理,采用光学显微镜、SEM电镜,TEM电镜和洛氏硬度计等,研究了不同回火温度下碳化物的演变规律与硬度变化的相关性,在不同回火温度下根据硬度出现先下降后上升再下降变化的趋势,对各回火温度下碳化物的尺寸区间分布频数、单位面积数量、平均尺寸及碳化物所占单位面积比进行了表征及分析,结果表明:随回火温度由150升高到500℃,碳化物的尺寸随回火温度的升高从0.39长大至0.62μm,碳化物为近球形M23C6型。150~300℃回火时硬度下降与基体脱溶有关;300~450℃回火时碳化物单位面积数量及所占面积分数都增加;回火至500℃时,细小碳化物聚集长大单位面积数量减少,碳化物所占面积分数减少。由此得出回火时硬度变化与析出碳化物的单位数量和其面积分数有关。     

渗碳轴承钢的显微组织和疲劳性能分析

利用旋转弯曲疲劳实验机研究了一种高温渗碳轴承钢在对称循环应力下表现出的高周疲劳性能,测量了S-N曲线,绘制了疲劳升降图,计算了该实验钢的疲劳极限。利用光学显微镜观察,该实验钢的渗碳层组织是由隐晶马氏体+残留奥氏体+少量碳化物构成;心部组织是由细小板条马氏体+少量残留奥氏体+大量弥散碳化物构成。用扫描电镜观察了该实验钢的疲劳断口,分析了断裂特点。对疲劳断口的研究表明:旋转弯曲疲劳起裂主要是由钢表层或次表层的复合氧化物夹杂引起,从而导致断裂的发生。     

硅基锂离子电池负极材料的容量衰减及改进研究

硅材料的比容量(Li15Si4,3590mAh/g)是已商用化的石墨负极(LiC6,372mAh/g)的10倍,硅负极的商业化可有效提高单体电芯的容量,已成为当前研究热点。然而,由于硅负极材料在充放电循环时存在400%的体积膨胀,容易导致电极材料粉化开裂而从集流体上剥落,使得活性物质与活性物质、集流体之间失去电接触,同时不断形成新的固体电解质相界面膜(SEI膜),最终导致电化学性能的恶化。本研究从硅负极材料的储锂机理出发,提出硅负极材料锂化/脱锂化产生的体积膨胀效应导致的粉化开裂和SEI膜不稳定问题的最新调控方法和研究方向,为硅负极材料的研究应用提供支持。     

气流破碎在高纯碳酸锂粉末粒径优化中的应用

通过气流破碎优化经碳化-离子交换-热解辅以高温干燥工艺制备的高纯碳酸锂粉体材料的粒径分布,研究发现气流破碎系统的喂料阀频率、分级轮和引风机频率变化对物料的粒径分布有重要影响。对4种不同粒度的样品共计18组实验分析各因素对物料粒径的影响,当设置喂料阀频率25～28Hz、分级轮频率30～35Hz、引风机频率35～40Hz时破碎效果最佳,该工作参数对于样品初始粒径在5μm≤d₁₀≤14μm、20μm≤d₅₀≤50μm、70μm≤d₅₀≤110μm范围的碳酸锂颗粒粒径优化控制具有普适性。合理的气流破碎参数设置不仅使高纯碳酸锂物料具有良好的分散性和较规则的形貌,而且经等离子耦合激光光谱仪（ICP）检测证明气流破碎后不会引起高纯碳酸锂磁性异物和杂质含量的增加。这一研究对优化粉体材料形貌、实现特定粒度材料制备具有一定意义。