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千瓦级铝空电池用含Ti阳极材料的研究

过程工程学报 2023年第8期23卷 1131-1136页

作者：徐聪房新月孔敏王瑞智张钧卢广玺胡俊华关绍康郑州大学材料科学工程学院河南郑州450001 郑州佛光发电设备股份有限公司河南郑州450001 河南省金属燃料电池重点实验室河南郑州450001

随着科学技术的发展,现代工业与社会发展对电力能源的依赖程度越来越高,先进高效的能源转换技术是发展的关键,新型大功率燃料电池(如铝空气电池)因其具有能量密度高(理论能量密度8100 Wh/kg)、储量丰富、生产成本低、环保无毒等优点而... 详细信息

随着科学技术的发展,现代工业与社会发展对电力能源的依赖程度越来越高,先进高效的能源转换技术是发展的关键,新型大功率燃料电池(如铝空气电池)因其具有能量密度高(理论能量密度8100 Wh/kg)、储量丰富、生产成本低、环保无毒等优点而受到众多学者的青睐。本工作通过对千瓦级铝空电池用含Ti阳极材料的系统研究,探明了不同Ti含量(0.03wt%,0.05wt%,0.08wt%和0.10wt%)对千瓦级铝空电池用Al-Mg-In阳极材料微观组织、腐蚀行为、电化学行为和放电行为的影响规律。结果表明,随Ti含量增加,Al-Mg-In阳极中纤维状晶粒逐渐细化,晶粒组织逐渐均匀,晶界数目增多,可以为铝空电池提供更多的反应面积。阳极材料的放电反应通道较多,放电活性也随之升高,有助于铝阳极工作电压提升。当Ti添加量超过0.05wt%时会导致Al-Mg-In阳极板材中第二相颗粒数目增多,第二相与基体之间形成“原电池”,加速合金腐蚀,晶界局部溶解从而造成合金耐蚀性能下降,放电性能降低。因此,添加0.05wt%Ti的Al-Mg-In合金具有最佳的耐蚀性和电池放电性能,说明适量的Ti可以优化铝空气电池的性能。

关键词：阳极材料 Ti元素千瓦级铝空电池微观组织放电

退火工艺对铸轧5052铝合金组织和性能的影响

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材料热处理学报 2011年第4期32卷 52-57页

作者：易成关绍康卢广玺赵红亮王盼郑州大学材料科学与工程学院河南郑州450002

对铸轧5052铝合金板坯进行了的均匀化退火、中间退火和成品退火处理,通过能谱分析、组织观察、维氏硬度和力学性能测试,分析了不同退火温度和时间对合金显微组织和力学性能的影响。实验结果表明,经580℃保温20 h均匀化退火后合金板坯的... 详细信息

对铸轧5052铝合金板坯进行了的均匀化退火、中间退火和成品退火处理,通过能谱分析、组织观察、维氏硬度和力学性能测试,分析了不同退火温度和时间对合金显微组织和力学性能的影响。实验结果表明,经580℃保温20 h均匀化退火后合金板坯的中间偏析得到有效减轻,组织均匀度得到提高。经420℃保温0.5 h中间退火后,合金板材的塑性得到恢复,利于进一步冷轧加工。对于冷轧板材进行340℃退火,保温1 h后组织处于平衡稳定状态,抗拉强度达到280 MPa,伸长率达到9%。

关键词： 5052铝合金退火显微组织力学性能

哈兹列特连铸机结晶器中漏磁行为及有限元分析

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中国有色金属学报 2017年第2期27卷 385-391页

作者：田军伟卢广玺吴立鸿关绍康郑州大学材料科学与工程学院郑州450001 郑州大学现代分析与计算中心郑州450001

哈兹列特连铸机结晶器中带鳍支撑辊具有强磁性的目的是吸附钢带,保持钢带在铸造过程中的平整,但磁场透过钢带在结晶器内部产生的"漏磁"将导致连铸过程流场紊乱,严重影响后期的板带质量。利用矢量合成法测量磁场,并通过有限元模拟及磁流... 详细信息

哈兹列特连铸机结晶器中带鳍支撑辊具有强磁性的目的是吸附钢带,保持钢带在铸造过程中的平整,但磁场透过钢带在结晶器内部产生的"漏磁"将导致连铸过程流场紊乱,严重影响后期的板带质量。利用矢量合成法测量磁场,并通过有限元模拟及磁流耦合分析,揭示结晶器中磁场的分布规律与铝熔体流动的电磁制动过程,进一步探究连铸生产过程中熔体紊流可能导致的铸板坯表面质量问题,为优化磁场、改善产品组织提供指导。

关键词：铝熔体漏磁哈兹列特结晶器有限元分析

微量元素Sr对Al-Mg-Si-Cu基合金车身板腐蚀性能的影响

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中国有色金属学报 2005年第5期15卷 734-738页

作者：卢广玺关绍康陈海军林敦文郑州大学材料工程学院郑州450002

采用全浸腐蚀实验、盐雾实验和电化学实验研究了微量元素Sr对AlMgSiCu合金车身板腐蚀性能的影响。全浸腐蚀实验结果表明合金加入Sr后,其质量损失速度由2.76mg/(h·cm2)降为1.39mg/(h·cm2),盐雾实验结果表明合金加入Sr后,其质量损失速度... 详细信息

采用全浸腐蚀实验、盐雾实验和电化学实验研究了微量元素Sr对AlMgSiCu合金车身板腐蚀性能的影响。全浸腐蚀实验结果表明合金加入Sr后,其质量损失速度由2.76mg/(h·cm2)降为1.39mg/(h·cm2),盐雾实验结果表明合金加入Sr后,其质量损失速度由8.56×10-3mg/(h·cm2)降为5.90×10-3mg/(h·cm2),Sr可以明显减缓合金的腐蚀速度。电化学实验结果表明合金加入Sr后,合金稳定电位较负,稳定时间长,合金钝化区较短,腐蚀电位φcorr更负,且腐蚀电流密度较小。

关键词： Al-Mg-Si-Cu基合金车身板 Sr 腐蚀性能

微量Sr对Al-Mg-Si-Cu合金板材织构的影响

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轻合金加工技术 2005年第1期33卷 28-30,32页

作者：卢广玺陈海军关绍康郑州大学材料科学与工程学院河南郑州450002

应用取向分布函数(ODF)研究和分析了微量Sr对Al Mg Si Cu合金板材织构的影响。结果表明:Al Mg Si Cu合金板材主要存在{100}旋转立方织构,另还存在{112}铜织构,{111}、{111}黄铜R织构。加入微量Sr可以改变织构组分含量。当加入0.093%Sr时... 详细信息

应用取向分布函数(ODF)研究和分析了微量Sr对Al Mg Si Cu合金板材织构的影响。结果表明:Al Mg Si Cu合金板材主要存在{100}旋转立方织构,另还存在{112}铜织构,{111}、{111}黄铜R织构。加入微量Sr可以改变织构组分含量。当加入0.093%Sr时,降低了其旋转立方织构的含量。其原因是Sr的加入引起基体晶格变化,降低铝合金板材的层错能,阻碍了交滑移的进行,造成织构类型的转变。

关键词： Al-Mg-Si-Cu合金 Sr 织构

第二相尺寸分布对AA8111铝箔针孔率的影响

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金属热处理 2020年第2期45卷 161-166页

作者：麻立振卢广玺关绍康朱世杰祝庆郑州大学材料科学与工程学院河南郑州450002 商丘阳光铝材有限公司河南商丘476000

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、Image J和Nano Measurer等手段,研究了AA8111铝合金不同道次坯料组织中第二相尺寸分布规律。结果表明,7 mm铸轧板经5道次冷轧至成品坯料(0. 24 mm)过程中,前期第二相破碎明显,尺寸变... 详细信息

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、Image J和Nano Measurer等手段,研究了AA8111铝合金不同道次坯料组织中第二相尺寸分布规律。结果表明,7 mm铸轧板经5道次冷轧至成品坯料(0. 24 mm)过程中,前期第二相破碎明显,尺寸变小,随着变形抗力的增加,后续轧制对第二相尺寸的影响越来越小;均匀化退火析出的棒状和圆盘状Si单质相对第二相尺寸分布影响较大,具有遗传性;成品坯料中第二相尺寸大于6μm的占比8. 9%,并存在部分尺寸为10μm左右的较大第二相。与AA1235、AA8079合金的成品坯料进行对比分析,得出AA8111成品坯料中大于6μm的第二相尺寸分布比例偏高是造成后续成品铝箔针孔率高的主要原因。

关键词： AA8111铝合金成品坯料第二相尺寸棒状析出物

利用EBSD研究轧间退火对铝镁硅铜合金板材织构的影响

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热加工工艺 2011年第4期40卷 139-141,150页

作者：陈海军卢广玺关绍康郑州大学材料科学与工程学院河南郑州450002 河南工程学院机械工程系河南郑州451191

应用背散电子衍射技术,通过分析Al-Mg-Si-Cu合金板材轧间不同退火处理后的织构变化,研究了轧间退火对该合金板材织构的影响。结果表明:轧制时的中间退火制度不同,各试样中的织构类型及强度有较大变化。没有进行轧间退火处理的试样中存... 详细信息

应用背散电子衍射技术,通过分析Al-Mg-Si-Cu合金板材轧间不同退火处理后的织构变化,研究了轧间退火对该合金板材织构的影响。结果表明:轧制时的中间退火制度不同,各试样中的织构类型及强度有较大变化。没有进行轧间退火处理的试样中存在较强的偏转G取向、Q取向及残留轧制铜C取向。经350℃×1 h轧间退火处理的试样中存在很强的G取向、Q取向及R/S取向。经510℃×1 h轧间退火处理的试样中存在较弱的偏转G取向、R/S取向。每个试样中都含有{111}面织构,经过轧间退火处理的试样中该织构含量较多。

关键词：电子背散射衍射织构 Al-Mg-Si-Cu基合金退火

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不同轧间退火铝镁硅铜合金板材的织构及性能

机械工程材料 2011年第5期35卷 51-54页

作者：陈海军卢广玺张春香关绍康郑州大学材料科学与工程学院郑州450002 河南工程学院机械工程系郑州451191

对进行不同轧间退火处理的铝镁硅铜合金板材的拉伸性能、成形性能及织构进行了分析研究。结果表明:没有进行轧间退火的合金中存在较强的偏转G取向及残留轧制铜C取向织构,经过350℃×1 h轧间退火的合金中存在很强的G取向及R/S取向织构,经... 详细信息

对进行不同轧间退火处理的铝镁硅铜合金板材的拉伸性能、成形性能及织构进行了分析研究。结果表明:没有进行轧间退火的合金中存在较强的偏转G取向及残留轧制铜C取向织构,经过350℃×1 h轧间退火的合金中存在很强的G取向及R/S取向织构,经过510℃×1 h轧间退火的合金中存在较弱的偏转G取向、R/S取向织构;不同工艺处理的合金中都含有{111}面织构,经过轧间退火处理的含量较多;进行510℃轧间退火合金板的抗拉强度、屈服强度最小,断后伸长率最大、成形性能最好;不进行退火处理的抗拉强度、屈服强度最大,断后伸长率最小、成形性能最差;轧制织构总量与再结晶织构总量之比较大的合金,其成形性能较好。

关键词：铝镁硅铜合金退火织构性能

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预时效工艺对铝镁硅铜合金板材织构的影响

机械工程材料 2011年第4期35卷 13-16页

作者：陈海军陈静卢广玺张春香关绍康郑州大学材料科学与工程学院郑州450002 河南工程学院机械工程系郑州451191

采用电子背散射衍射技术分析了铝镁硅铜合金板材在固溶处理后再经不同预时效处理后的织构变化,研究了预时效工艺对合金板材织构的影响。结果表明:经不同预时效处理后合金中织构的类型基本不变,而取向密度发生了变化;自然时效处理后出现... 详细信息

采用电子背散射衍射技术分析了铝镁硅铜合金板材在固溶处理后再经不同预时效处理后的织构变化,研究了预时效工艺对合金板材织构的影响。结果表明:经不同预时效处理后合金中织构的类型基本不变,而取向密度发生了变化;自然时效处理后出现很弱的立方、弱的黄铜B、R/S及大压下量时特有的Q织构;经150℃×5 min预时效处理后,存在很强的G、Q及R/S织构;经150℃×30 min预时效处理后,则出现较强的立方(偏转)及Q织构。

关键词：电子背散射衍射织构铝镁硅铜合金预时效