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质子交换膜燃料电池双极板用不锈钢聚苯胺改性研究

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质子交换膜燃料电池双极板用不锈钢聚苯胺改性研究

作者：江自然中南大学

学位级别：硕士

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种新型的清洁供电装置,具有高效、持久、无污染、无噪声、启动快速及工作温度低(70-80℃)等诸多优点,在世界范围内广受关注。双极板是PEMFC中最重要的部件之一,约占电池重量的60-80%,生产成本的29-45%。... 详细信息

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种新型的清洁供电装置,具有高效、持久、无污染、无噪声、启动快速及工作温度低(70-80℃)等诸多优点,在世界范围内广受关注。双极板是PEMFC中最重要的部件之一,约占电池重量的60-80%,生产成本的29-45%。为了满足工作环境需要,双极板材料必须具有导电性好、耐腐蚀、比强度高、价格低廉、不透气等性质。到目前为止,还没有理想的材料能满足双极板的商业化应用。本文通过在不锈钢表面电化学聚合聚苯胺,以期满足防腐和高导电性要求,以便能够用作双极板材料。采用恒电位法和恒电流法在304不锈钢表面电化学聚合聚苯胺涂层,分析不同参数对涂层结构与性能的影响,优化工艺条件;采用金相显微镜、扫描电镜、红外光谱和XRD等手段分析其形貌与结构;采用动电位极化、恒电位极化和电化学阻抗谱等手段分析其防腐性能;采用自制的导电性测试设备分析界面接触电阻(ICR),探讨聚苯胺涂层用于PEMFC双极板的可能性。首先,在不同条件下电化学合成聚苯胺涂层,通过红外光谱和XRD分析确定苯胺单体在基体表面发生了聚合,具有较好的结晶性;通过表面形貌分析和动电位极化测试,确定了制备聚苯胺涂层的最佳工艺条件。与裸钢相比,最佳条件下形成的聚苯胺涂层腐蚀电位提高400mV以上,腐蚀电流下降了4个数量级。然后,以裸钢、恒电位和恒电流法优化条件下形成的聚苯胺涂层试样为研究对象,研究其作为双极板材料的防腐蚀及导电性能。模拟PEMFC工作环境,对裸钢和试样进行了恒电位极化测试,采用金相照片、SEM和EDS分析腐蚀前后的样品表面情况,并对测试后的溶液进行离子浓度分析。结果表明,PEMFC阳极环境比阴极具有更强的腐蚀性,聚苯胺涂层试样耐久性和抗腐蚀性比裸钢好。结合腐蚀数据以及开路电位、电化学阻抗谱和已有的防腐机制对聚苯胺防腐机理进行了分析。长期浸泡实验表明,裸钢的防腐性能最差,先发生钝化,然后出现钝化膜溶解;恒电位电镀涂层试样在短时间内稳定性较好,超过4小时后腐蚀液会渗透涂层;恒电流电镀涂层的长期性能最好,可以有效防止基体腐蚀。最后,研究了聚苯胺涂层导电性。腐蚀前,压力为140N·cm-2时,裸钢的ICR比涂层试样的低。腐蚀后,由于聚苯胺涂层的保护作用,涂层试样表面产生的钝化膜更少,ICR比裸钢的更低。考虑到双极板的流场结构和测试条件等各种因素的影响,在PEMFC工作环境中,聚苯胺涂层试样具有更低的ICR值,有希望达到美国能源部(DOE)2015年指定的目标值。

关键词：质子交换膜燃料电池双极板聚苯胺涂层电化学聚合防腐蚀

云南小儿克山病十四年尸检材料观察及其发病机制探讨

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中国地方病学杂志 1989年第5期8卷 285-289页

作者：江自然刘继海云南省克山病防治研究中心

通过观察分析 1974—1987年在楚雄等16个县(市)流行的14岁以下儿童克山病170例病理尸检材料及同期住本院的1159例临床资料,提出云南克山病在低龄幼儿中多发这一现象的实质是单一性水土食物链作用结果;否认季节性多发是病因活动增强所致... 详细信息

通过观察分析 1974—1987年在楚雄等16个县(市)流行的14岁以下儿童克山病170例病理尸检材料及同期住本院的1159例临床资料,提出云南克山病在低龄幼儿中多发这一现象的实质是单一性水土食物链作用结果;否认季节性多发是病因活动增强所致,而认为与并发感染关系密切,感染不应列入病因范畴。总结出云南小儿克山病病理特点。

关键词：克山病儿童食物链肌溶解

热处理对CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃瓷砖釉面力学性能的影响

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中国陶瓷 2011年第6期47卷 54-57,70页

作者：江自然李明曦樊星郑峰中南大学材料科学与工程学院长沙410083

采用等离子体原子发射光谱分析(ICP-AES)、热分析(DSC)、X射线衍射分析(XRD)、维氏显微硬度测试和扫描电镜(SEM)分析研究热处理对合作单位博德精工提供的CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃瓷砖釉面力学性能的影响,以期提高耐磨性能和优化热... 详细信息

采用等离子体原子发射光谱分析(ICP-AES)、热分析(DSC)、X射线衍射分析(XRD)、维氏显微硬度测试和扫描电镜(SEM)分析研究热处理对合作单位博德精工提供的CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃瓷砖釉面力学性能的影响,以期提高耐磨性能和优化热处理工艺。分别采用传统的两步法和一步法处理瓷砖釉面,结果表明,试样经过750℃保温120min—950℃保温90min和900℃保温2h处理后均析出透辉石、钡长石和氧化锆,大约能够使釉面硬度提高15%和13.6%。另外,试样经940℃保温5min处理后,发生氧化锆相变增韧,硬度提高约11.5%。考虑到工厂的生产实际,氧化锆相变增韧处理是提高瓷砖秞面力学性能的最佳热处理方式。

关键词： CaO—MgO—Al2O3-SiO2系微晶玻璃热处理相变力学性能

Mn_(1.5-0.5x)Co_(1.5-0.5x)Cu_xO_4尖晶石粉体及涂层的制备与性能

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粉末冶金材料科学与工程 2012年第6期17卷 719-723页

作者：阳东方江自然肖海波郑峰中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

采用溶胶-凝胶法制备Mn1.5-0.5xCo1．5-0．5xCuxO4（x=0、0．1、0．2、0．3和0．4，摩尔分数）尖晶石粉体，并将该粉体涂覆在SUS430合金表面，经高温烧结后制成涂层。研究Cu含量对尖晶石的晶体结构、热膨胀行为和高温电导率的影响，测试... 详细信息

采用溶胶-凝胶法制备Mn1.5-0.5xCo1．5-0．5xCuxO4（x=0、0．1、0．2、0．3和0．4，摩尔分数）尖晶石粉体，并将该粉体涂覆在SUS430合金表面，经高温烧结后制成涂层。研究Cu含量对尖晶石的晶体结构、热膨胀行为和高温电导率的影响，测试Mn1.35Co1.35Cu0.3O4涂层的抗氧化性能。结果表明：随Cu含量增加，Mn1.5-0.5xCo1．5-0．5xCuxO4尖晶石的物相组成由立方-四方复合相逐渐转变为纯立方相。当x=0时，物相为立方-四方复合相；x≥0．2时，物相转变为纯立方相。尖晶石的热膨胀系数（CTE）随Cu含量增加而增大，原本出现在500℃左右CTE降低的现象被抑制。在30-800℃范围内，Mn1.35Co1.35Cu0.3O4尖晶石涂层的CTE与SUS430不锈钢相匹配（分别为12．45×10^-6和12×10^-612．4×10^-6K^-1）。此外，该尖晶石的高温电导率随Cu含量增加而升高，800℃以下电导率均大于1.3S／cm，符合连接体材料电导率的要求。涂覆Mn1.35Co1.35Cu0.3O4尖晶石涂层后，SUS430合金在800℃的氧化速率下降87．5％。因此，涂覆Mn1.35Co1.35Cu0.3O4尖晶石涂层的SUS430合金可以用作固体氧化物燃料电池（SOVC）连接体。

关键词：溶胶-凝胶法 SOFC连接体 Mn1 5-0 5xCo1 5-0 5xCuxO4尖晶石涂层

基于Weibull分布的冲压模具用硬质合金耐冲击疲劳性能研究

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稀有金属与硬质合金 2012年第4期40卷 50-55页

作者：李詠侠刘再锋郑峰江自然中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083 中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410083

通过小能量多次冲击方法研究了五种常用冲压模具用硬质合金的冲击疲劳行为,利用Weibull统计分布分析材料的冲击疲劳性能,采用扫描电镜观察断口形貌。试验结果表明:从硬质合金多次冲击疲劳试验的断口可观察到特征明显不同的三个区域——... 详细信息

通过小能量多次冲击方法研究了五种常用冲压模具用硬质合金的冲击疲劳行为,利用Weibull统计分布分析材料的冲击疲劳性能,采用扫描电镜观察断口形貌。试验结果表明:从硬质合金多次冲击疲劳试验的断口可观察到特征明显不同的三个区域——裂纹稳定生长的微粗糙区,裂纹激烈扩展的光亮区,最后断裂的平滑区。晶粒度1.4μm、钴含量20%的硬质合金,其耐冲击疲劳性能最好。

关键词：硬质合金冲击疲劳 Weibull模量晶粒度钴含量

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论扩张型心肌病与慢型克山病病理形态学区别

中国地方病防治 1998年第1期13卷 41-42页

作者：江自然昆明医学院第三附属医院病理科

随着克山病(KD)急型、亚急型新发病例日益减少,如何看待KD流行区发生的扩张型心肌病(DCM)?该问题已再次引起医学界相关专业的专家关注(见1996年10月31日《健康报》)。一篇由非病理学者撰写的题为《“扩张型心肌病”与克山病关系研究》论... 详细信息

随着克山病(KD)急型、亚急型新发病例日益减少,如何看待KD流行区发生的扩张型心肌病(DCM)?该问题已再次引起医学界相关专业的专家关注(见1996年10月31日《健康报》)。一篇由非病理学者撰写的题为《“扩张型心肌病”与克山病关系研究》论文(下称《扩》)直接提出;尽管在心肌病理改变上表现为以心肌肥大、间质纤维化为主,伴有轻微心肌实质损害的特点,但结合其流行病学特点,在除外继发因素后,应当诊断为慢型克山病。因为该文已涉及病理学部分,笔者不能苟同。并认为有必要就两病在病理形态学上的差异及其病理分类,与《扩》文作者商榷。

关键词：克山病扩张型心肌病病理分类形态学

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从病理角度看我省克山病的特点

云南医药 1984年第4期 224-225+223页

作者：江自然云南省楚雄州克山病防治研究所病理室

克山病是一种原因不明的地方性心肌病,其病理生理特征是以心肌变性、坏死、纤维化所致泵衰竭。按一九八○年巴黎会议的心肌病分类,目前是属于不能分类的心肌病。病死率极高。半个多世纪以来,由于病因问题一直未被阐明,现仍沿用黑龙江省... 详细信息

克山病是一种原因不明的地方性心肌病,其病理生理特征是以心肌变性、坏死、纤维化所致泵衰竭。按一九八○年巴黎会议的心肌病分类,目前是属于不能分类的心肌病。病死率极高。半个多世纪以来,由于病因问题一直未被阐明,现仍沿用黑龙江省克山县这地名称之。我省的克山病最先于一九六○年在楚雄县吕合一带呈暴发流行而被发现,称为“楚雄地区小儿心脏病”,一九六九年在兰州会

关键词：克山病东北尸检病变地方病病理特点心肌疾病心肌病

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提高临床病理教学质量的探讨

昆明医学院学报 2007年第3B期28卷 374-377页

作者：江自然昆明医学院第三附属医院病理教研组云南昆明650118

随着医学院校招生数额扩大,附属医院已越来越多地承担着临床医学教学任务.这对于教学医院的快速发展,具有积极的作用.多学科交叉,知识更新周期缩短,是现代医学飞速发展的必然趋势.在新形势下,如何随时总结经验,以便提高临床教学质量,是... 详细信息

随着医学院校招生数额扩大,附属医院已越来越多地承担着临床医学教学任务.这对于教学医院的快速发展,具有积极的作用.多学科交叉,知识更新周期缩短,是现代医学飞速发展的必然趋势.在新形势下,如何随时总结经验,以便提高临床教学质量,是每一位临床医学教育工作者需要认真考虑的问题.旨在强调医科大四学生进入临床课前接受诊断病理学教育的必要性和重要性,以及在如何提高临床病理教学质量方面作初步探讨.

关键词：临床教学诊断病理学医科大四学生

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勒－雪氏病一例报告

云南医药 1984年第1期 38-40页

作者：江自然云南省楚雄州克山病防治研究所

勒-雪(Letterer-Siwe)氏病是一种发生于婴幼儿的非脂质性组织细胞增生症。也有人称之为急性分化性组织细胞增生症,或把本病与罕-叔-克(Hand-Schuller-Cbristian)氏症、骨嗜酸性肉芽肿三者合在一起,总称之为组织细胞增生病X(histio-eytos... 详细信息

勒-雪(Letterer-Siwe)氏病是一种发生于婴幼儿的非脂质性组织细胞增生症。也有人称之为急性分化性组织细胞增生症,或把本病与罕-叔-克(Hand-Schuller-Cbristian)氏症、骨嗜酸性肉芽肿三者合在一起,总称之为组织细胞增生病X(histio-eytosis X )。本病比较少见,国内文献自1957年开始有少数病例报道。现将近来我们遇到的一例简要报告如下: 病例报告患儿为18个月的女孩。二十天前因饮食不适,加之受凉,曾呕吐数次,继而发热,体温波动在39℃左右。曾到合作医疗站及卫生所求诊,按上感、消化不良作对症处理。1981年4月8日,因症状加重,入县医院治

关键词：组织细胞增生性疾病婴幼儿增生症细胞浸润