富锂锰基正极材料研究进展

随着社会发展,电动汽车、消费类(3C)电子产品、储能装置等对锂离子电池的能量密度提出了更高要求。富锂锰基正极材料具有高比容量(≈250 mAh/g)、高工作电压(≈3.6 V)及低成本等优势,有望成为下一代商用高比能电池正极材料。首次库仑效率低、倍率性能差、电压/容量衰减快等问题限制了富锂锰基正极材料的工程化应用。本文综述了富锂锰基正极材料的最新研究进展,重点从材料结构、电化学反应机理、失效机制和改性方法等几方面进行了阐述。研究表明,采用离子掺杂、表面包覆、晶体结构调控等技术,可显著改善富锂锰基正极材料的电化学性能。最后,对富锂锰基正极材料的发展方向进行了展望。     

SnSe_2纳米晶的微观结构调控与电化学性能研究

采用溶剂热合成技术,以SnCl_2·2H_2O作为锡源,硒粉作为硒源,水合肼为还原剂,分别研究溶剂类型(乙二醇、乙醇、水)与水热釜填充比(35%、55%、85%)对产物微观形貌的影响,利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对产物的物相及微观形貌进行表征。研究发现当溶剂为乙二醇时,产物形貌为混杂的SnSe_2纳米颗粒;随着水热釜填充比由35%、55%增大至85%时,产物结构由纳米颗粒生长为纳米片,且填充比为85%时SnSe_2的结晶性最好;通过电化学性能测试发现溶剂为乙二醇、填充比为35%时制备的SnSe_2纳米颗粒组装成的电池具有最优异的循环稳定性,在200 mA·g~(-1)的电流密度下,首次充放电容量分别为884 mAh·g~(-1)、1275 mAh·g~(-1),循环50圈后容量仍维持在472 mAh·g~(-1)。同时,电化学阻抗谱测试表明该电极的电荷转移阻抗最小,是较为理想的储锂负极材料。研究结果可为SnSe_2纳米晶的结构调控及其电化学性能研究提供参考依据。     

Co9S8金属氢氧化物(LDHs)纳米笼的构筑及其锂硫电池应用研究

锂硫(Li-S)电池是一种新型二次电池,具有极高的理论比能量(2600 Wh/kg),被认为是最具前景的下一代储能电池。锂硫电池正极使用硫作为活性材料,比容量高达1675 mAh/g,是目前商业化锂离子电池正极材料磷酸铁锂(170 mAh/g)和钴酸锂(274 mAh/g)的3至5倍。此外,硫是地球上储量最丰富的元素之一,且成本低廉,环保无毒。然而,锂硫电池的商业化受制于硫及其放电产物多硫化锂的电子绝缘性、可溶性多硫化物在正负极的穿梭、充放电过程中硫的体积膨胀等问题。针对硫正极材料所存在的问题,本文从储硫、固硫、限硫的三重设计出发,通过在ZIF-67模板上原位生长制备了一种NiCo-LDH/Co₉S₈中空纳米笼结构的正极材料,实现活性硫的高容量负载。电化学测试表明,NiCo-LDH/Co₉S₈与硫复合实现了79 wt%的高硫负载量,LDH/Co₉S₈异质结纳米笼结构及双功能位点,能够使S@LDH/Co₉S₈电极实...     

Al_2O_3-ZrO_2-SiC_W陶瓷复合材料的显微结构和力学性能

通过XRD、SEM、TEM及EPMA技术研究了Al_2O_3-25vol％ZrO_3(2mol％Y_3O_3)-25vol％SiCw(AZS)三元陶瓷复合材料的显微组织和力学性能。试验结果表明,该材料具有较好的强度和韧性配合,ZrO_2与SiC晶须同时起增韧作用。此外,SiC晶须以及弥散分布在Al_2O_3基体中的ZrO_2粒子也提高了该材料的断裂强度。室温下测得该材料的压痕断裂韧性为10.8MPam~(1/2),抗弯强度为676MPa。     

磁滞材料磁性快速测算法

广泛用于国防工业、民用工业的自动控制系统的磁滞电动机,普遍采用2J4、2J7系列磁滞材料。电机转子转矩为 M=0.162×10~(-3)PP_(ro)V_2(g·cm)式中 P——极对数; V_2——转子有效层体积; P_(ro)——转子有效层的比磁滞损耗。     

含细观孔隙Al/Al2O3梯度功能材料弹性模量研究

利用渐近均匀化方法对含细观孔隙Al/Al_2O_3梯度功能材料(FGM)的弹性模量进行了研究。通过与实验对比,验证了渐近均匀化方法预测含细观孔隙Al/Al_2O_3梯度功能材料弹性模量的可行性,并在忽略孔隙个数等次要因素的情况下,拟合得到了与孔隙率和Al_2O_3体积分数相关的含细观孔隙Al/Al_2O_3梯度功能材料弹性模量的预测公式。研究结果表明:细观孔隙在Al/Al_2O_3梯度功能材料的弹性模量预测中并不能被忽略。在相同孔隙率下,孔隙的个数对Al/Al_2O_3梯度功能材料的弹性模量影响较小,而孔隙的大小和位置对弹性模量有着明显的影响,在Al_2O_3的任何体积分数下,Al/Al_2O_3梯度功能材料的弹性模量含随机孔隙的均低于均匀分布孔隙的。孔隙率也对Al/Al_2O_3梯度功能材料的弹性模量有着明显的影响,随着孔隙率的增加,材料的弹性模量逐渐下降,且随Al_2O_3体积分数的增加下降幅度增大。     

H_2在Al_nCu_m(n=4-6,m=1-3)团簇上的分子吸附理论研究

采用遗传算法结合密度泛函理论,搜索了Al_nCu_m(n=4-6,m=1-3)团簇的稳定结构,计算了团簇的结合能;采用密度泛函理论的B3LYP/6-31+G(d,p)方法优化了氢分子的吸附结构,计算了氢分子的吸附能。除Al_4Cu_3,Al_5Cu_2和Al_6Cu团簇外,其它Al-Cu团簇与相应的纯Al团簇相比稳定性增强。氢分子倾向于吸附在原子的顶位,在Al原子顶位的吸附强度很弱,在Cu原子顶位的吸附较强,吸附能可达到-0.212 eV,达到了氢分子吸附的理想吸附强度。     

原位生成Si2N2O与β-Si3N4晶种协同增韧Si3N4复相陶瓷研究

采用原位生成Si2N2O与添加β-Si3N4晶种的方法协同增韧,利用凝胶注模成型、无压烧结制备了Si3N4复相陶瓷材料,研究了协同增韧对材料力学性能和显微结构的影响.结果表明:通过添加5%(质量分数)的SiO2原位生成Si2N2O使材料的弯曲强度和断裂韧度有明显提高,分别达到359.8 MPa和4.67 MPa·m1/2,通过添加5%质量分数的β-Si3N4晶种,得到的Si3N4复相陶瓷材料中柱状β-Si3N4相生长完好、均匀分布,与板状Si2N2O结合良好.综合以上两种增韧机制使材料的力学性能进一步提高,弯曲强度为486.7 MPa,断裂韧度达到6.38 MPa·m1/2.     

Ⅲ族元素掺杂对Mg3Sb1.5Bi0.5合金热电性能的影响

中温区Mg₃(Sb, Bi)₂基热电材料因其特殊的导带结构和复杂的晶体结构，以及无毒廉价等优点而极具应用前景，对Mg₃Sb_1.5Bi_0.5合金进行施主掺杂获得n型传导特性是重要的性能优化手段之一。采用第一性原理进行计算和定向凝固进行实验，对Sc、Y和Al取代Mg₃Sb_1.5Bi_0.5合金不同Mg位的缺陷形成能和电子结构进行了分析，结合实验测试结果讨论其对载流子传输性能参数的影响。结果表明：ⅢB族的Sc和Y优先取代Mg1位，而ⅢA族的Al倾向于取代Mg2位，不同掺杂元素均使Mg₃Sb_1.5Bi_0.5合金的Fermi能级向导带偏移，载流子浓度和电导率值增大。Sc和Y元素还可通过改变导带底能带的曲率来改变载流子有效质量，Seebeck系数更大。其中，Sc掺杂对导带底的影响可以使Seebeck系数和迁移率更加均衡，从而使电子传输性能最佳，相应的功率因子最大...     

温比对第一级导叶端壁气膜冷却特性的影响

利用高温风洞及远红外热像技术,在两种主燃气与冷气温比(TR)(1.64、2.68)和4种气膜注射吹风比(BR)(0.6、1.0、1.5、2.0)下,研究了导叶端壁十排复合角度圆形气膜孔的综合冷却效率。对比高、低温比下的实验结果发现:(1)在无气膜时,端壁前缘的最高温点会因主流温度的提高而更靠近叶片前缘;(2)气膜出流时,端壁近吸力面区域冷却效率高于近压力面区域,冷却效率随BR的提高而不断增大,且BR从1.0增加到1.5时,冷却效率增幅最明显;(3)在同一BR下,端壁的综合冷却效率会随TR的增加而提高,但随着BR的不断加大,TR对端壁平均冷却效率的影响逐渐减小,即:相比于TR为1.64下的面平均冷却效率,TR为2.68工况下的平均冷却效率在BR为0.5时可提高18.2%,而在BR为2.0时,其只相对提高了8.8%。     

Al2O3(YAG)/LaPO4层状陶瓷复合材料研究

选择Al2O3(YAG)作为基体片层材料,LaPO4作为界面层材料,采用凝胶注模成型技术制备出基体层材料的坯片,然后在基体层坯片上采用浸渍或喷涂工艺附着界面层材料,最后将坯片叠置于模具中热压烧结.制备的陶瓷复合材料微观结构均匀,基体片层厚度为110-150μm,界面层厚度为10～30μm,实测层厚比为11.重点研究工艺参数及界面层成分对层状陶瓷复合材料室温性能的影响.结果表明,氧化物基层状陶瓷复合材料的抗弯强度比基体材料略有下降,但室温断裂韧性达到了13.52MPa·m1/2,是基体材料断裂韧性的3倍.对比氧化物基层状陶瓷复合材料与基体材料在断裂过程中裂纹扩展路径的差异.     

紧固件新旧标准对照表(2)

原ＧＪＢ 12 2 - 86标准中的普通螺纹螺钉标准与其修订后的ＧＪＢ 3372 / 1～ＧＪＢ 3372 / 61- 98普通螺纹螺钉标准号的对照见下表。新标准代号旧标准代号名　　称　 (材料 )备注ＧＪＢ 3372 / 1ＧＪＢ 12 2 .1.1六角头螺钉 (ＭＬ2 5)　ＧＪＢ 3372 / 2ＧＪＢ 12 2 .1.2六角头螺钉 (38ＣｒＡ)　ＧＪＢ 3372 / 3ＧＪＢ 12 2 .1.3六角头螺钉 (30ＣｒＭｎＳｉＡ)　ＧＪＢ 3372 / 4ＧＪＢ 12 2 .1.4六角头螺钉 (40ＣｒＮｉＭｏＡ)　ＧＪＢ 3372 / 5ＧＪＢ 12 2 .1.5六角头螺钉 (1Ｃｒ17Ｎｉ2 )　ＧＪＢ 3372 / 6ＧＪＢ 12 2 .1.6六角头螺钉 (1…     

硅氮烷环体的催化聚合及热解制备Si3 N4 材料

采用甲基氢二氯硅烷的氨解产物硅氮烷环体(MHSZ)为原料,以四丁基氟化铵为催化剂,制备了高分子量的硅氮烷聚合物(PHSZ),结合红外、核磁、凝胶色谱仪和热重分析了反应时间对合成的PHSZ结构、组成、分子量和陶瓷产率的影响。考察了低温氨气,高温N2气氛处理工艺对热解产物结构和组成的影响。结果表明,随着反应时间的延长,PHSZ高聚物的分子量提高,热失重降低;采用该热解方式PHSZ可转化为含碳量仅为0.5wt%的Si3N4材料,热解样品在1 600℃时完全结晶,晶相主要是α-Si3N4。     

油箱积水环境下航空铝合金2E12-T3和7050-T7451疲劳性能实验

典型腐蚀环境下的疲劳性能是航空金属结构疲劳寿命设计的前提,为此,实验测定航空铝合金2E12-T3和7050-T7451光滑试样和缺口试样在干燥大气环境和油箱积水环境下的疲劳性能S-N曲线,观测实验现象,根据实验数据结果进行疲劳性能对比,并对试样断口进行扫描电镜(SEM)分析,研究油箱积水腐蚀环境和载荷联合作用对疲劳性能的影响机理,结果表明:油箱积水环境对材料的疲劳性能产生不利影响,疲劳载荷的降低和试样的缺口均加剧腐蚀环境对材料疲劳性能的不利影响;腐蚀引起的试样表面粗糙状况更容易萌生疲劳裂纹,裂纹尖端发生的电化学反应和氢脆效应加快裂纹扩展,使得疲劳性能降低和疲劳寿命缩短。     

飞行器焊接新技术等6则

1.飞行器焊接新技术 　　本成果为空间飞行器舱体组焊及变形控制工艺和小直径铝管全位置自动焊接工艺技术，该成果对我国新型空间飞行器研制有重要意义。新型空间飞行器返回舱壳体尺寸大、壁厚小、结构复杂，研制周期短，是焊接质量的难题。 　　本成果在尽量利用成熟技术的基础上，大胆探索，改进工艺，研制出的壳体完全经受住空间实际环境及地面回收的考验。本成果创造性地综合运用了整体结构合理划分为部件焊接、优化部件组焊为整舱的次序、低应力无变形焊接技术、合理的工装夹具、板组件整体热处理等技术措施，减少焊接应力和变形，达到国际先进水平。 　　小直径铝管是空间飞行器上新应用的材料。在对接不填丝小直径铝管全位置自动焊接工艺技术和生产应用方面，国内领先，焊接质量与国外水平相当。 2.蓄电池自动充放技术 　　本成果采用微机对蓄电池充放电全过程进行自动控制，如采集、储存、处理、传递等，并可直接进行电池的容量计算及对锌银蓄电池充电所释出的氢气进行按需排放。 　　本成果基本特点是整个软件包分成管理程序、用户程序和诊断程序三层次。层与层间既可独立工作，亦可相互渗透；可按软件给定的充放电终止电压进行限压切换，有实时时钟控制巡检周期，接受面板呼叫中断；具有对话式、提示式、菜单式等多种交互格式，方便用户对控制过程进行干预。 3.金属电化学有色标印技术 　　本成果能在不锈钢、碳钢、合金钢、合金铸铁、高温合金、铝合金、钛合金、铜合金等材料上进行有色标印，尤以在不锈钢制品上的有色标印效果特佳。有利于金属材料管理、产品标牌图案标记等。 　　本成果具有安全、简便、快速、电化学标印液无毒无害等特点，可在室温下操作，每次标印仅数秒，能在工作现场使用。 　　本成果经过多种试验表明(如晶间腐蚀试验、盐雾试验、反复弯曲试验、抗拉强度试验和表面轮廓仪测试等)标记清晰，对基体材料无影响，有使用价值，效益明显。 4.管形可调板牙 　　本成果研制的管形可调板牙主要用于修复螺纹、镀前螺纹的加工。 　　利用调节环的锥度达到微调螺纹直径的作用；板牙出屑槽宽，排屑流畅；螺纹工作部分能胜任不同涂层的涂覆螺纹；与一般圆板牙相比，大大提高使用寿命和扩大了使用范围。 　　技术要求：螺纹牙距与半角不允许随微调螺纹直径而变化；微调锁定要可靠；既可机铰又可手铰；板牙前端刃磨容易。操作容易，经济效益明显。 5.印制板计算机辅助设计 　　本成果适用于各类军民品电子电路的印制板布线图形设计，可绘制供照相的黑白图或光绘仪输出的黑白照相底图。能适用于单层板和多层板，并可输出供印制板制造用的磁带、磁盘、数控纸带等功能。 　　基本特点：可将电原理图用计算机辅助设计印制板图形，原理图中的连线既可用键盘输入计算机又可用数字化仪输入。能对模拟电路、数字电路及数模混合电路进行自动布线或人工布线，也可进行人机交互修改布局。采用两种布线算法，即迷宫法和快速线探法。采用数据库技术，该库收集了国内常用数据(含组件)并设置增删功能。数据库维护方便。主机采用的DPS6/45，已移植到IBM PC/AT微机上，便于推广应用。 　　技术指标：最多层数64层，最大面积为500 mm×300 mm，最小线宽和最小间隙0.13 mm，布通率95％以上。 6.异型铝合金导管内腔化学氧化工艺 　　本成果用于异型铝合金导管内腔及一切铝合金阳极化层锉修部位的化学氧化，亦可用于运载火箭贮箱焊缝局部化学氧化。 　　本成果投资少、设备简单、溶液配方及施工操作简便、表面保护效果好、实用性强。 　　本成果局部化学氧化试件经过168 h的耐腐蚀试验，符合国家有关标准的技术要求。经偏二甲肼、四氧化二氮等介质的高温、高湿试验，相溶性试验均满足使用要求。 　　本成果具有应用价值和较好的经济效益。 李连清