La-Mg-Ni系A2B7型贮氢合金表面包覆铜及其电化学性能

以A2B7型贮氢合金La1.5Mg0.5Ni7为研究对象,研究未包覆和表面包覆Cu以及对包覆铜的贮氢合金进行再包覆Ni、Co处理的合金电极电化学性能.实验结果表明,表面包覆Cu和Cu-Ni后的贮氢合金电极循环稳定性有所提高,而包覆Cu-Co的合金电极稳定性较差,但电极容量有所提高.线性极化扫描和电化学阻抗图谱分析结果表明,包覆Cu、Cu-Co及Cu-Ni处理改善合金电极的交换电流密度I0,降低电化学阻抗,说明包覆处理改善合金表面的电催化活性,加快合金表面电荷的迁移速率,从而提高高倍率放电能力.     

Bionic asymmetry: from amiiform fish to undulating robotic fins

Similar to bionic non-smooth which has been successfully applied in anti-resistance and anti-adhesion, bionic asymmetry is also an inherent property of biological systems and is worth exploring for conceivable pragmatic applications. Therefore, bionic asymmetry for undulations is of main interest in this paper. We initially investigate bionic asymmetry with a case study of the undulating robotic fin, RoboGnilos, which evolved from the long dorsal fin of Gymnarchus niloticus in the amiiform mode. Since the performance of the pre-existing undulating fins is hardly satisfactory, we obtain bionic inspirations of undulatory asymmetry through observations and measurements on the specimen of G. niloticus, to improve upon the performance. Consequently, the newly acquired innovation for bionic asymmetry is incorporated into the previously derived kinematics model, and also applied to the experimental prototype. Both computational and experimental results verify that bionic asymmetric undulation generates better propulsion performance (in terms of linear velocity and efficiency) than the traditional symmetric modes with the same undulatory parameters. Supported by the National Defense Fundamental Research Project of China (Grant No. D28200613) and National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50405006)     

核壳型碳-铝复合纳米粒子的制备及其抗氧化性能研究

纳米铝粉由于具有较小的粒径和较高的比表面积因此在含能材料中具有很大的潜在应用,但由于纳米铝粉的高化学反应活性,因而其对所处环境特别敏感,极易在空气和潮湿环境中被氧化而失去活性.碳包覆技术是近年来采用的新型纳米粒子包覆技术,是指在金属纳米粒子表面形成碳包覆层从而可有效地保护纳米粒子不受环境的影响而发生氧化反应或者其它反应,同时也为研究封闭环境中纳米材料的性质提供了一种新途径.本文采用碳弧法制备了碳包铝复合纳米粒子,研究影响其形貌的因素和室温抗氧化性能.结果表明：碳弧法制备的碳铝复合物是20～60nm之间的具核壳结构的球形纳米粒子,内核为fcc结构的Al,外壳为4～10层类石墨碳膜 碳铝比例、放电电压和反应气压都能对碳铝复合纳米粒子的包覆性能和粒径产生直接的影响.铝含量低时碳层包覆性能较好并且粒径较小,铝含量增大包覆性能会下降、纳米粒子粒径会随金属含量增加而增加 包覆性能随放电电流反应气体压强增大会有所下降,在200A时纳米粒子的粒径达到最大值 粒径随反应气压增大而增大.当金属含量为60%、电流为125A、惰性气体气压为0.06MPa时制备的碳铝纳米粒子包覆比较完整,粒径较小,通过对工艺参数调整和优化,可制备出包覆比较完整、大小均匀、粒径较小、纯度高的核壳型碳包铝纳米粒子.     

聚合硫酸铝的制备及其混凝性能

本实验以硫酸铝和活性氢氧化铝为主要原材料制备了高稳定性的聚合硫酸铝(PAS),并对其混凝性能进行了研究.对PAS的稀释稳定性和触水后快速水解特性进行了分析探讨,考察了PAS的盐基度、投加量、水温和水的pH等因素对其混凝性能的影响.结果表明,当PAS的盐基度为50%时,其混凝除浊和对化学耗氧量(CODCr)的去除率最高;与聚合氯化铝(PAC)和硫酸铝相比,PAS不仅具有水解速度快、絮体大、沉降快、除浊效果好的特点,而且在低温和低pH条件下,仍具有优良的混凝沉降性能.     

可伐合金与玻璃封接工艺的优化

研究了熔封气氛、熔封温度和熔封时间对玻璃与可伐合金封接件的外观、气密性、结合强度、弯曲次数和玻璃沿引线的爬坡高度的影响.结果表明:熔封气氛的影响很大,随着熔封气氛氧化性的增强,玻璃飞溅程度越来越严重.随着熔封时间的延长或者熔封温度的升高,可伐合金表面为单一FeO或单一Fe3O4氧化膜时与玻璃的结合强度缓慢增加且弯曲次数基本保持不变,双层氧化膜(FeO+Fe3O4或Fe3O4+Fe2O3)与玻璃的结合强度虽然较高,但弯曲次数却明显下降.可伐合金表面氧化膜类型与玻璃沿引线的爬坡高度关系不大,随着熔封温度的升高,玻璃沿引线的爬坡高度下降;而随着熔封时间的延长,玻璃沿引线的爬坡高度急剧下降,当降至140μm后逐渐趋于稳定.推荐的优化工艺条件是:熔封气氛为弱还原气氛,熔封温度在980℃左右,熔封时间为20～30 min.     

超硬铝合金试件中斜裂纹脉冲放电止裂

采用ZL-2超强脉冲放电装置实现了7A04超硬铝合金试件中斜裂纹的止裂实验.在瞬间超强脉冲电流作用下,裂尖前缘发生了强烈的绕流热集中现象,斜裂纹裂尖附近金属熔化,钝化了裂尖,阻止了干线裂纹源的开裂趋势.对止裂前后裂尖附近金属组织进行了显微观察,并对止裂前后裂纹附近的断口进行了对比分析;在万能材料试验机上对试件进行了拉伸力学性能对比测试.研究表明:在斜裂纹止裂瞬间,裂尖熔化,同时实现了组织超细化,提高了裂纹的扩展功,改善了试件的抗拉力学性能.     

Al-Si合金枝晶生长相场法模拟影响因素

采用相场法技术,确定了噪声、初始晶核半径、各向异性及过冷度等因素对枝晶生长形貌模拟的影响规律.结果表明:在保证初始晶核不被熔化的前提下,初始晶核半径r0的大小不影响模拟结果;随着界面各向异性系数的增大,枝晶尖端生长速度以线性方式增大,而枝晶尖端半径以抛物线方式减小;过冷度越小,枝晶的生长越困难,越不能出现二次枝晶.相场法模拟影响因素对枝晶生长形貌模拟有重要的影响.     

镁合金的等离子体电解氧化工艺优化及膜的耐腐蚀性

为优化AZ31镁合金的等离子体电解氧化工艺,并对制得的陶瓷膜的耐腐蚀性能进行电化学动力学研究.利用四因素(Na_2SiO_3浓度、KOH浓度、电解氧化电压和电解氧化时间)、三水平的田口方法优化工艺条件,并采用动电位极化曲线扫描评价AZ31镁合金等离子体电解氧化陶瓷膜的耐腐蚀性能.结果表明:该陶瓷膜的耐腐蚀性能受田口正交矩阵中各水平的影响显著,KOH质量浓度对耐腐蚀性能的影响最大;耐腐蚀性能的最优实验参数为:Na_2SiO_3质量浓度20g/L,KOH质量浓度4g/L,电解氧化电压300V和电解氧化时间40min.     

微波消解-阻抑动力学光度法测定面食品中的微量铝

利用微波消解法前处理样品,在pH=11.39的NH3-NH4Cl缓冲溶液中,在阳离子表面活性剂TPB的存在下,Al3+对KIO4氧化间甲酚紫(m-CP)的褪色反应具有强烈的阻抑作用,据此建立了阻抑动力学光度法测定痕量Al3+的新方法.本方法的线性范围为1～8μg/25 mL,检出限为2.32×10μg/mL,回收率为99.2%～100.8%,可用于测定面食品中的微量Al3+,结果令人满意.     

Fe3.84Ni5.57B0.69非晶合金的非等温晶化动力学研究

采用化学还原法制备出了超细Fe3.84Ni5.57B0.69非晶态合金。X射线衍射表明样品为完全非晶。利用差示扫描热分析在不同升温速率下连续加热测得该非晶粉末的热稳定性参数值,均随着升温速率的增加而增加,表明其晶化行为存在着显著的动力学效应。用多元非线性拟合法结合传统的Flynn—wall-ozawa法求取了晶化过程的晶化能E、频率因子A,并给出了可能的机理函数。得出最概然机理为：A-1→B-2→C,机理函数是f（a）1=1．5×[（1-a）^-1/3]^-1,f（a）2=n×（1-a）×[-Ln（1-a）]^n-1/n．