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  • 简介:CH3COOLi·2H2O和锐钛矿型TiO2为原料,通过直接融盐法合成锂离子电池负极材料Li4/3Ti5/3O4,考察合成条件对材料性能影响,并通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品进行物相和形貌分析。结果表明,先在70℃保温5h或10h,再在800℃煅烧2h可得到纯相Li4/3Ti5/304粉末,平均粒径300nm左右,且粒径分布均匀。充放电测试表明70℃保温5h、800℃煅烧2h得到样品具有最优异电化学性能。0.1C倍率充放电,其首次放电容量达到172(mA.h)/g,接近理论容量,20次循环后,容量仍保持140(mA·h)/g。与传统固相法相比,用直接融盐法得到材料具有较大锂离子扩散速率、高倍率性能和循环可逆性。

  • 标签: 锂离子电池 直接融盐法 负极材料 Li4/3Ti5/3O4
  • 简介:通过电化学分析与测试,研究B4C体积分数分别为20%、30%、40%B4C/Al基复合材料及其基体合金(6061铝合金)不同浓度及不同温度硫酸溶液中腐蚀行为。由动态极化曲线和阻抗谱得到相应电化学参数,并利用阻抗分析软件对该复合材料和基体合金腐蚀过程等效电路进行模拟,分析腐蚀机理,通过Arrhenius方程计算腐蚀过程中B4C/Al基复合材料与6061铝合金反应活化能,并分析两者焓变与熵变,对腐蚀前后2种材料界面的微观结构进行观察。结果表明:B4C/Al基复合材料硫酸溶液中腐蚀速率随B4C颗粒含量增加而增大,基体铝合金硫酸中耐腐蚀性能高于B4C/Al基复合材料。B4C/Al基复合材料和基体铝合金硫酸中腐蚀速率都随硫酸溶液浓度增加而增大;当溶液温度升高时,二者腐蚀速率都快速增加。B4C/Al基复合材料和Al基体合金硫酸溶液中腐蚀都表现为明显点蚀。铝基体材料硫酸溶液中反应活化能大于B4C/Al基复合材料,计算所得活化焓与活化熵值均表明复合材料腐蚀反应比基体合金更容易进行,因而遭受腐蚀更严重。

  • 标签: B4C/Al复合材料 H2SO4溶液 电化学方法 显微组织
  • 简介:研究4J50铁镍合金500~520℃空气中、22%~60%湿度范围内氧化规律和氧化动力学,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)对氧化膜形貌和相组成进行分析。结果表明:氧化初期,基体表面生成不连续氧化膜,其主要成分为Fe2O3;氧化时间为10~15min时,生成均匀氧化膜,其主要成分为Fe2O3和Fe3O4;提高氧化温度和相对湿度可加快4J50铁镍合金氧化过程,相对湿度高于60%会显著降低氧化膜粘附性。

  • 标签: 4J50铁镍合金 氧化 相对湿度
  • 简介:研究了粉末冶金方法制备Ni-5%Ag合金微观组织、力学性能、电阻率、抗碱性侵蚀能力,并与同等条件下制备镍棒进行了对比分析.结果表明:合金为纯Ni+纯Ag两相构成;大部分银分布晶界位置;这些银可有效地阻止高温退火时合金晶粒长大;合金晶粒粒径为15μm,室温抗拉强度达382MPa,延伸率为42%,远高于纯镍对比样品;合金电阻率为68.2nΩ·m,与对比样品相比降低达13%;合金电阻率符合两单相合金并联加和规律;合金具有与对比样品相同抗碱性(31%KOH水溶液)腐蚀能力.

  • 标签: 镍银合金 电阻率 极柱
  • 简介:ZnO粉末为原料,用N2作为载气,采用无催化辅助热蒸发法沉积制备ZnO纳米结构,分别用X线衍射仪、扫描电镜和透射电镜对ZnO物相、形貌和结构进行表征,并结合晶体生长理论和实验条件,对ZnO产物形貌变化和纳米带生长方向进行研究。结果表明:离气源较近位置到离出口较近位置,ZnO纳米结构形貌由连续颗粒膜逐渐向纳米带、直径大于100nm和直径小于100nm纳米线变化。特别是发现ZnO纳米带除了常见[001]生长方向外,还有[101]和[203]两种极为罕见生长方向,这些纳米带都具有上下表面均由(±010)晶面组成特点。ZnO产物形貌变化生长过程由动力学控制为主转向热力学控制为主结果,纳米带生长方向不同,可能与其晶核形成过程中竞争生长有关。

  • 标签: ZNO 纳米结构 热蒸发沉积 纳米带 纳米线 生长方向
  • 简介:用C3H6作为碳源气,Ar作为稀释气体和载气,TaCl5为钽源,采用化学气相沉积法(chemicalvapordeposition,CVD)高纯石墨表面制备TaC涂层。采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等对涂层进行表征,研究1000℃下稀释气体(Ar)流量对TaC涂层成分、织构及表面形貌影响。结果表明:随着稀释气体流量增大,表面均匀性和光滑度提高,晶粒尺寸减小,晶体择优取向降低,沉积速率减小,涂层中C含量增多。当稀释气体流量为100mL/min时,TaC涂层晶粒尺寸与沉积速率分别为32.5nm和0.60μm/h;而当稀释气体流量增大到600mL/min时,涂层晶粒尺寸与沉积速率分别下降到21nm和0.25μm/h。

  • 标签: TAC 化学气相沉积 稀释气体流量 择优取向
  • 简介:采用气氛烧结技术制备NiFe2O4-xNiO复合陶瓷材料(x为复合陶瓷中NiO质量分数,%。x=0、5、10、17、25),并以该材料作阳极进行960℃铝电解实验。分析烧结体显微结构和物相组成以及电解试样表层形貌与成分,研究NiO添加对NiFe2O4陶瓷烧结性能和电解腐蚀性能影响,并对该材料烧结机制和熔盐腐蚀行为进行探讨。结果表明:氮气气氛下1300℃烧结NiFe2O4-NiO复合陶瓷存在NiO和NiFe2O4两种物相,NiO相含量高于理论值;NiFe2O4陶瓷相对密度为98.54%,添加NiO后复合陶瓷材料相对密度有所下降,但仍保持95%以上;电解过程中阳极表面形成不含NiO相致密保护层,阻止电解质熔盐渗透;保护层厚50~80μm,为含Al尖晶石NiFe2O4相;随着NiO含量增加,阳极表面的致密层变得越发不平整。

  • 标签: 铝电解 惰性阳极 铁酸镍 电解腐蚀
  • 简介:将新一代Al-Li-S-4铝锂合金用砂纸打磨,用磷酸进行阳极化处理,用环氧320/322胶胶接,然后12℃/min速率升温至120℃,保温固化1h。采用BrukerD8Discover型X射线衍射仪测定胶接固化后织构,并与未胶接Al-Li-S-4合金进行比较。结果表明:胶接后合金主要织构成分没有发生大变化,但在胶接应力作用下织构位置发生变化。其中,黄铜织构与铜织构较稳定,而立方织构取向密度变化较大,位置也有所改变。通过研究胶接对材料织构影响,了解材料内部应力及晶粒取向上变化,为胶接工艺制定及改进提供参考。

  • 标签: 铝锂合金 阳极化 胶接 残余应力 织构
  • 简介:采用Gleeble-1500热模拟机高温压缩试验,研究5A01铝合金应变速率为0.01~1s^-1、变形温度为350~450℃条件下流变行为,并利用光学显微镜分析合金不同压缩条件下组织形貌特征。结果表明:应变速率和变形温度变化强烈影响合金流变应力大小,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大。采用双曲正弦形式ARRHENIUS关系来描述5A01铝合金高温压缩变形时流变应力行为,获得材料常数A、a、11和Q分别为0.06831s^-1、0.0094MPa、2.7089和161.14kJ/mol;应变速率为0.01s^-1叫及变形温度低于400℃条件下变形时,5A01铝合金组织为纤维组织,而当变形温度升高到450℃时,再结晶程度很高,出现大量等轴晶。

  • 标签: 5A01铝合金 高温压缩 流变应力 显微组织
  • 简介:利用Ta2O5-NaF-C混合粉末为原料,采用碳热还原法石墨表面制备不同形态碳化钽晶须,利用SEM和XRD对晶须形貌、结构与成分进行观察与分析,采用热力学计算与实验验证相结合方法研究不同形貌碳化钽晶须生长机制。结果表明:TaC晶须存在不同生长机制,当原料粉末添加量较少时,石墨表面主要生长出圆柱状晶须伴有头部液滴状结构,原料粉末添加量较多时得到规则四方柱状结构晶须,也存在2种不同形貌晶须并存情况。圆柱状晶须为VLS(气-液-固)生长机制;四方柱状TaC晶须为VS(气-固)生长机制。VLS机制中,催化液滴主要成分为NaTaO3。

  • 标签: 碳热还原 TaC晶须 Ta2O5-NaF-C体系 形貌 生长机制
  • 简介:研究微晶蜡含量对改进型石蜡基17-4PH不锈钢喂料流变性能影响,比较4种喂料综合流变因子大小,对粘结剂与金属粉末相容性进行观测。采用毛细管流变仪测试喂料流变性能,用扫描电镜观察喂料形貌。结果表明:4种喂料均呈假塑性流体,微晶蜡加入可提高喂料流变性能,且温度160℃、剪切速率1000s-1条件下,向石蜡中加入质量分数为20%微晶蜡喂料具有较好综合流变性能,其综合流变学因子αstv=3.068×10-6。同时,适量微晶蜡加入有助提高金属粉末粘结剂中分散均匀性。

  • 标签: 金属注射成形 17-4PH不锈钢 微晶蜡 流变性能
  • 简介:通过溶胶-凝胶法结合光催化还原法制备掺Mo^6+附AgTiO2纳米颗粒,并在可见光下对酸性大红3R进行降解实验,研究其可见光下催化活性,并与纯TiO2、仅掺Mo^6+或仅附AgTiO2进行对比。进一步讨论可见光照射下掺杂量、焙烧温度等因素对掺Mo^6+附Ag纳米TiO2降解性能影响。结果表明:可见光下Ag/Mo6+/TiO2比纯TiO2、仅掺Mo6+或仅附AgTiO2显示出更高活性,这是因为金属Mo6掺杂和贵金属银沉积使二氧化钛吸收带边发生红移,拓宽了可见光响应范围;Ag/Mo^6+/TiO2催化剂催化活性最高时Mo^6+掺杂量为4.5%,银附着量为2%。焙烧温度为500℃,这种掺Mo6+附Ag纳米TiO2对酸性大红3R降解率可达87.6%.

  • 标签: 可见光 降解 红移 酸性大红3R
  • 简介:采用X射线XRD、红外光谱FTIR、扫描电镜SEM、透射电镜TEM等分析手段,研究了十六胺有机膜对羟基磷灰石(HA)晶体结构、形核、晶体形貌和结晶学定向生长调控作用及其机理.结果表明:无有机膜时,生成物为磷酸八钙(OCP)和羟基磷灰石(HA)混合物,其生长速率很慢且晶体排列无一定规则;而在十六胺有机膜调控下,生成物为按规则排列、沿〈0001〉定向生长、结晶良好纳米片状羟基磷灰石晶体,且其形核和生长速度均很快.其原因:十六胺有机膜上带有的大量极性强、电荷密度高-NH3基团,通过静电作用在有机膜/溶液界面处形成局域过饱和浓度,促进羟基磷灰石晶体形核;另一方面,十六胺有机膜二维晶格尺寸与HA(0001)面的晶格参数具有良好匹配关系,构造了一个有利于HA(0001)面形核生长结构框架,从而促进了HA相沿〈0001〉方向定向生长.

  • 标签: 生物矿化 羟基磷灰石 定向生长
  • 简介:采用粉末冶金快速热压法制备B4C/Al中子吸收材料,对其进行T6态热处理,通过对材料密度、硬度与抗弯强度等性能测试以及材料微观组织、物相组成和弯曲断口形貌观察与分析,研究成形压力、热压压力与温度以及B4C颗粒含量影响。结果表明,B4C/Al复合材料物相组成为Al和B4C;B4C颗粒均匀地镶嵌基体中,颗粒与基体结合紧密。材料密度随压制压力增加而增大,随B4C含量增加而降低,热压压力和温度共同作用下,铝合金液充分填充压坯孔隙从而实现高致密。当B4C质量分数为30%时,150MPa预成形压力下压制、530℃/10MPa条件下热压后所得B4C/Al复合材料相对密度最高,达到99.87%,断裂方式为韧性断裂。经T6态热处理后,硬度HB和抗弯强度均提高,分别达到123.49和394.117MPa,断裂方式转变为脆性断裂。

  • 标签: 快速热压 B4C/Al T6态热处理 力学性能 断裂方式
  • 简介:采用化学镀法对TiH2粉末表面镀Ni,制备Ni/TiH2复合粉末。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及差热分析(DSC/TG)对Ni/TiH2复合粉末进行表征,探索Ni镀层生长及作用机理,建立镀层粉末表面的生长模型。结果表明:施镀温度为85℃时Ni/TiH2复合粉末表面Ni层包覆完整,镀层均匀致密,Ni层厚度约为1.0~2.0μm;施镀温度低于65℃时施镀几乎无法进行,而施镀温度高于95℃时,镀层很不均匀,且容易脱落;镀层生长机制遵循奥斯特瓦尔德(Ostwaldripening)机制;与包覆前TiH2粉末相比,Ni/TiH2复合粉末释氢反应开始温度由450℃上升至540℃。包覆层可降低TiH2粉末和熔融铝温度梯度,从而推迟开始释氢时间。

  • 标签: 化学镀 NI TiH2复合粉末 形核长大机制 释氢性能
  • 简介:采用Al-5Ti-B变质剂对过共晶Al-18Si合金进行反向变质处理,用光学显微镜观察合金组织与形貌,研究变质剂加入量、变质温度和冷却速度对初晶硅尺寸、形态和面积分数以及共晶组织影响。研究表明:当Al-5Ti-B加入量(质量分数)为0.3%时,变质处理后Al-18Si合金中初晶硅和共晶硅尺寸明显减小,初晶硅面积分数减小;与其相比,变质剂加入量增加到0.6%时,初晶硅尺寸变化不明显,但共晶硅进一步细化;随冷却速率降低,变质处理后Al-18Si合金中初晶硅相数量减少,但Si颗粒尺寸明显增大,并且共晶硅细化;与Al-18Si合金720℃变质相比,该合金780℃变质处理时,初晶硅尺寸增大,但初晶硅面积分数显著减小;合金850℃变质处理后初晶硅尺寸、面积分数都比720℃变质处理后明显减小;随变质温度升高,Al-Si合金中共晶硅明显细化。

  • 标签: 过共晶铝硅合金 初晶硅 共晶硅 反向变质 变质机理
  • 简介:采用简单水热法和后续高温煅烧制备多孔结构V2O5微球,用X射线衍射仪分析V2O5微球晶体结构,通过扫描电镜和透射电镜观察和分析微球表面形貌与微观结构。结果表明,微球为单相V2O5,呈形貌均一多孔结构。作为锂离子电池正极材料,V2O5多孔微球电极不同电压区间均显示出优异电化学性能,2.5~4.0V电压范围内,100mA/g电流密度下,初始放电比容量达到145(mA·h)/g,接近理论值147(mA·h)/g,循环50圈后仍保持138(mA·h)/g,容量保持率高达95.2%。此外,该电极还表现出优异长循环稳定性,2A/g电流密度下循环1000圈后放电比容量保持82.8(mA·h)/g,平均单圈比容量衰减率仅为0.022%。该材料优良电化学性能得益于三维多孔微球结构。

  • 标签: 锂离子电池 正极材料 水热法 多孔微球 V2O5 电化学性能
  • 简介:采用抗坏血酸40℃下还原硫酸铜制备微米铜粉,利用所制备铜粉与硝酸银溶液反应制备出枝状微米级银粉,并对枝状银粉形成机理进行研究。通过SEM和XRD对制备铜粉和银粉进行表征。结果表明:制备新鲜铜粉为颗粒状,直径为3~10-m,具有明显棱角;制备银粉为树枝状,长度为5~25-m;而且当硝酸银浓度、硝酸银/铜粉摩尔比或反应温度较高时,更易生成枝状晶体,但当它们过高时,枝状晶体二级结构变窄,三级结构逐渐消褪。枝状银粉形成机理很可能由于铜粉表面具有高表面自由能地方形成银核心,银粒子在此核心周围聚集,非平衡态下,粒子扩散受动力学控制,自发聚集成高度有序枝状结构。

  • 标签: 银粉 枝状晶 湿化学 铜粉 微米
  • 简介:采用粉末冶金法制备95W-5(Ni/Fe)合金,研究合金力学性能,并通过扫描电镜(SEM)观察其延性断裂和脆性断裂断口形貌。结果表明,合金有2种断裂形式,当粘结相与W颗粒界面结合良好时,发生粘结相延性断裂和W颗粒穿晶解理断裂,合金强度和韧性都很高,冲击韧性、抗拉强度和伸长率分别达到29J/cm2、883MPa和10%;而粘结相与W颗粒界面结合较差,粘结相不能完全填充于W颗粒之间时,合金表现为脆性,其冲击韧性和抗拉强度分别为4.69J/cm2和596MPa,断裂前不出现塑性变形。对烧结后95W-5(Ni/Fe)脆性合金马弗炉内进行热处理(热处理温度为1150~1280℃,用氩气作保护气氛,保温时间0.5~2h)后,由于改变了W颗粒与粘结相之间界面结合状态,合金断裂行为转变为延性断裂,力学性能大幅度提高。

  • 标签: 高密度钨合金 力学性能 显微组织