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热时效对GCr15钢制高精度直线导轨组织演变及残余应力的影响

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热加工工艺 2024年

作者：李超姜凤阳王俊勃史迎建思芳崔刚王茜咸阳蓝博机械有限公司西安工程大学材料工程学院

利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、X射线应力测定仪等手段研究直线导轨在不同热时效条件下微观组织和残余应力的变化规律。结果表明，随着时效温度的升高，保温时间的延长，直线导轨淬火层组织中马氏体形貌特征不再明显，部分... 详细信息

利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、X射线应力测定仪等手段研究直线导轨在不同热时效条件下微观组织和残余应力的变化规律。结果表明，随着时效温度的升高，保温时间的延长，直线导轨淬火层组织中马氏体形貌特征不再明显，部分残余奥氏体发生分解，碳化物在数量上先增后趋于平缓，并出现尺寸较大的棒状碳化物，导致淬火层至心部硬度出现小幅度的降低，表层硬度最低降为680.1 HV；在时效过程中，直线导轨残余应力得到不同程度的消除，基准面残余应力消除率最高达到68.9%，导轨变形率相比时效前降低64.5%。

关键词：热时效直线导轨微观组织硬度残余应力

基于DRT分析的SOFC极化性能与反应机理研究

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电源技术 2024年第5期48卷 908-915页

作者：王涛张涛孙元娜王俊勃李青山西安工程大学材料工程学院陕西西安710001

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一个不透明的实体,有时被称为“黑盒子”,动力学过程在其运行中发挥着关键作用。对电池内部的动力学过程进行深入研究,可以促进电池的精确诊断,并推动电池机理研究的进步。弛豫时间分布(DRT)技术是近年来备... 详细信息

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一个不透明的实体,有时被称为“黑盒子”,动力学过程在其运行中发挥着关键作用。对电池内部的动力学过程进行深入研究,可以促进电池的精确诊断,并推动电池机理研究的进步。弛豫时间分布(DRT)技术是近年来备受瞩目的一种方法,可以有效地评估SOFC系统中的电化学特性。然而,传统的DRT分析技术中,由于正则化参数选择的问题,会使DRT结果出现伪峰和表示不对称现象,这干扰了时域分析中时间常数识别的稳定性和准确性。基于最佳参数自动确定的DRT技术,通过不同物理参数(SOFC阴极厚度、反应温度、进气流量)条件下动力学过程的特性差异对电化学阻抗的时域信息进行了分析,将DRT得出的四个高峰分别总结为:P1的欧姆极化、P2的活化极化、P3的浓差极化、P4的物理吸附和气体扩散。通过判断各个峰所代表的物理意义进一步发现:阴极厚度的增加会导致电催化层厚度的相应增加,如果电催化层厚度超过17μm的临界厚度,就会导致迁移电阻的活化极化显著降低。

关键词：固体氧化物燃料电池阻抗谱 DRT 极化性能

聚丙烯/聚二甲基硅氧烷防尘复合材料的制备及性能

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塑料科技 2024年第6期 61-66页

作者：周尧姜凤阳车秋凌思芳周亮刘松涛王俊勃西安工程大学材料工程学院安踏(中国)有限公司陕西鼎新汇智功能材料科技有限公司

为提升聚合物防尘性能，以聚丙烯（PP）为基体，聚二甲基硅氧烷（PDMS）和内添加型抗静电剂（JN-MN）为填料，通过熔融共混法制备聚丙烯/聚二甲基硅氧烷（PP/PDMS）和聚丙烯/聚二甲基硅氧烷/抗静电剂（PP/PDMS/K）防尘复合材料。采用傅... 详细信息

为提升聚合物防尘性能，以聚丙烯（PP）为基体，聚二甲基硅氧烷（PDMS）和内添加型抗静电剂（JN-MN）为填料，通过熔融共混法制备聚丙烯/聚二甲基硅氧烷（PP/PDMS）和聚丙烯/聚二甲基硅氧烷/抗静电剂（PP/PDMS/K）防尘复合材料。采用傅里叶红外分析仪、接触角测试仪、场发射扫描电镜、万能试验机等测试复合材料，探究不同含量PDMS和抗静电剂对复合材料防尘性能、表面电阻率、结晶性能、力学性能的影响。结果表明：随着PDMS含量增加，PP/PDMS复合材料的疏水性能逐渐增强。当PDMS含量为8%时，复合材料的水接触角提升27.7%，其表面能降低7.13%。当抗静电剂含量增加，复合材料的结晶度降低，表面电阻相较于纯PP降低了5个数量级。添加3%抗静电剂已达到饱和，PP/PDMS/K复合材料除尘率提高至88.93%，拉伸强度和弯曲强度下降，但冲击韧性仍保持较高水平。

关键词：聚丙烯聚二甲基硅氧烷抗静电防尘

轧制变形量对AlFeSi0.2Sc0.2Zr合金组织与性能的影响

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机械工程材料 2024年第5期48卷 20-25页

作者：刘建江刘松涛姜凤阳思芳王俊勃刘江南王恒荣西安工程大学材料工程学院西安710048

在室温下对采用熔炼浇铸法制备的AlFeSi0.2Sc0.2Zr合金进行轧制,研究了轧制变形量(45%,55%,65%,75%,85%,90%)对其微观结构、拉伸性能及导热性能的影响。结果表明:轧制前后AlFeSi0.2Sc0.2Zr合金均主要由基体铝相、α-AlFeSi、AlZr_(2)和A... 详细信息

在室温下对采用熔炼浇铸法制备的AlFeSi0.2Sc0.2Zr合金进行轧制,研究了轧制变形量(45%,55%,65%,75%,85%,90%)对其微观结构、拉伸性能及导热性能的影响。结果表明:轧制前后AlFeSi0.2Sc0.2Zr合金均主要由基体铝相、α-AlFeSi、AlZr_(2)和AlZr_(3)组成;铸态合金中存在大量缩孔缺陷,同时沿晶界分布着大量呈鱼骨状或短棒状α-AlFeSi初生相,在轧制过程中,随着轧制变形量的增加,合金中的缩孔闭合,晶粒细化,初生相枝晶破碎且分布变得均匀,合金的抗拉强度和热导率同步增大,塑性降低。当轧制变形量为90%时,合金的断后伸长率为7.4%,断裂方式仍为韧性断裂。

关键词： AlFeSi0.2Sc0.2Zr合金轧制变形初生相热导率抗拉强度

烧结温度对SPS制备Ti_(2)AlNb组织与拉伸性能的影响

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稀有金属与硬质合金 2024年第3期52卷 60-65页

作者：王恒荣姜凤阳思芳杜予晅王俊勃刘江南刘建江西安工程大学材料工程学院陕西西安710048 西部超导材料科技股份有限公司陕西西安710018

采用高能球磨和放电等离子烧结技术制备了Ti_(2)AlNb合金,利用SEM、EDS和XRD对合金显微组织及物相结构进行表征,利用万能拉伸试验机测试合金室温抗拉强度,并观察其断口形貌,以此分析不同烧结温度对Ti_(2)AlNb合金组织及拉伸性能的影响... 详细信息

采用高能球磨和放电等离子烧结技术制备了Ti_(2)AlNb合金,利用SEM、EDS和XRD对合金显微组织及物相结构进行表征,利用万能拉伸试验机测试合金室温抗拉强度,并观察其断口形貌,以此分析不同烧结温度对Ti_(2)AlNb合金组织及拉伸性能的影响。结果表明,不同烧结温度下Ti_(2)AlNb合金均由O相、B2相及α_(2)相组成;O相形态随烧结温度变化而发生改变,在950℃烧结时,O相呈Rim-O相形态,1 000℃烧结时呈针状O相,1 050℃与1 100℃烧结时呈板条状O相。在烧结温度1 000℃、保温时间90 min以及压强50 MPa的条件下,Ti_(2)AlNb合金的室温抗拉强度可达198 MPa,室温拉伸后的断裂类型是以解理断裂为主的脆性断裂。

关键词： Ti_(2)AlNb SPS 烧结温度室温拉伸性能

开路状态下固体氧化物电解槽制备合成气的模型设计与验证

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低碳化学与化工 2024年第6期49卷 95-104页

作者：高颖张涛李青山孙元娜李植王涛王俊勃刘江南西安工程大学材料工程学院陕西西安710048

固体氧化物电解槽(SOEC)可将H_(2)O和CO_(2)通过共电解转化为合成气(H_(2)和CO),从而实现CO_(2)的捕集与利用。然而,除了电化学反应,反应气体在高温下的逆水汽反应(RWGS反应)对该过程也存在一定影响。为了探究RWGS反应在合成气制备中的... 详细信息

固体氧化物电解槽(SOEC)可将H_(2)O和CO_(2)通过共电解转化为合成气(H_(2)和CO),从而实现CO_(2)的捕集与利用。然而,除了电化学反应,反应气体在高温下的逆水汽反应(RWGS反应)对该过程也存在一定影响。为了探究RWGS反应在合成气制备中的作用,建立了一种纽扣型SOEC在开路状态下制备合成气的二维模型,研究了开路状态下进气组分和操作温度对SOEC支撑层中RWGS反应的影响。将模型仿真结果与实验数据进行对比验证,确保了模型的可靠性。结果表明,入口气体中还原性气体H_(2)含量(物质的量分数,下同)是影响RWGS反应速率的首要因素,H_(2)含量越高,RWGS反应速率越快。当H_(2)含量为30%时,CO_(2)转化率在29%以上;当H_(2)含量为10%时,CO_(2)转化率仅为9%~10%。此外,在H_(2)含量一定的情况下,RWGS反应速率主要与CO_(2)含量呈正相关,在入口气体中提高CO_(2)或者H_(2)含量,可不同程度提高开路状态下的CO_(2)转化率。更高的操作温度有利于RWGS反应更快进行,且在H_(2)含量一定的情况下,进气组分中CO_(2)含量越高,RWGS反应速率的变化率也越大。

关键词：固体氧化物电解槽共电解模型逆水汽反应合成气

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锌空气电池钙钛矿型氧还原催化剂的改性策略

印染 2024年第3期50卷 82-91页

作者：李植张涛孙元娜高颖卢利来王涛王俊勃李青山西安工程大学材料工程学院陕西西安710048

能源结构的转变使得锌空气电池等能源转化及存储器件成为关注的重点。氧还原反应(ORR)是锌空气电池的关键决速反应,因其动力学缓慢而十分依赖高效稳定的电催化剂。钙钛矿氧化物(如LaCoO_(3)、LaMnO_(3)等)具有结构稳定、活性可控、元素... 详细信息

能源结构的转变使得锌空气电池等能源转化及存储器件成为关注的重点。氧还原反应(ORR)是锌空气电池的关键决速反应,因其动力学缓慢而十分依赖高效稳定的电催化剂。钙钛矿氧化物(如LaCoO_(3)、LaMnO_(3)等)具有结构稳定、活性可控、元素选择灵活、成本低等特点,在锌空气电池上的应用十分具有潜力。但基础钙钛矿存在稳定性良好但活性不足的问题,通常需要对其进行一定的改善。文中从钙钛矿作锌空气电池ORR反应催化剂的研究背景出发,阐述反应机理,综述了多种钙钛矿氧还原改性策略,包括钙钛矿A、B、O位掺杂,以及缺陷调控、原位脱溶、晶格应变调控、微观形貌调控和钙钛矿/碳复合材料。针对各改性策略的不同特点进行分析,对钙钛矿氧还原催化活性调控策略提出展望。

关键词：锌空气电池钙钛矿氧还原反应活性调控

EPDM增韧PP/HDPE共混物的组织及增韧机制

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塑料科技 2024年第5期52卷 23-27页

作者：付明宇姜凤阳俞慧冀迪惠海峰陈明情弓合兴王俊勃西安工程大学材料工程学院陕西西安710048 福建冠泓工业有限公司福建石狮362700

为提高聚丙烯(PP)增韧效率并研究其增韧机制,以PP/高密度聚乙烯(HDPE)共混物为基体,三元乙丙橡胶(EPDM)为增韧改性剂,通过熔融共混法制备PP/HDPE/EPDM共混物。结果表明:EPDM与HDPE形成核壳结构分散在基体中,并增强了与基体之间相互作用... 详细信息

为提高聚丙烯(PP)增韧效率并研究其增韧机制,以PP/高密度聚乙烯(HDPE)共混物为基体,三元乙丙橡胶(EPDM)为增韧改性剂,通过熔融共混法制备PP/HDPE/EPDM共混物。结果表明:EPDM与HDPE形成核壳结构分散在基体中,并增强了与基体之间相互作用力。EPDM对PP的结晶具有促进作用,但对HDPE的结晶起到抑制作用,进而细化核壳结构分散相。随着EPDM含量的增加(4%~12%),PP/HDPE/EPDM共混物抗冲击强度增强,EPDM能够在增韧PP的同时延缓PP拉伸强度的快速下降。当EPDM含量为16%时,共混物的抗冲击强度达到11.18 kJ/m2,较PP/HDPE的抗冲击强度分别提高了158%。PP/HDPE/EPDM共混物的增韧机制为EPDM壳和HDPE核结构的空穴化作用,从而提升其能量的吸收。

关键词：聚丙烯高密度聚乙烯三元乙丙橡胶抗冲击强度增韧机制

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癸酸基相变材料的制备及性能研究

塑料科技 2024年第4期52卷 28-32页

作者：杨迪思芳车秋凌代阿瑞杨敏鸽姜凤阳叶根根王俊勃西安工程大学材料工程学院陕西西安710048 安踏(中国)有限公司福建晋江362212 陕西鼎新汇智功能材料科技有限公司陕西西安710048

目前智能调温织物存在温度范围窄、价格昂贵、稳定性不足等问题。为解决此问题,文章采用物理共混的方法制备癸酸/聚甲基丙烯酸甲酯(CA/PMMA)和癸酸/聚乙烯醇(CA/PVA)低温相变材料。采用差示扫描量热法、导热系数测定仪、傅里叶红外光谱... 详细信息

目前智能调温织物存在温度范围窄、价格昂贵、稳定性不足等问题。为解决此问题,文章采用物理共混的方法制备癸酸/聚甲基丙烯酸甲酯(CA/PMMA)和癸酸/聚乙烯醇(CA/PVA)低温相变材料。采用差示扫描量热法、导热系数测定仪、傅里叶红外光谱分析仪、同步热重分析仪对相变材料的储热性能、导热系数、化学结构、热稳定性进行表征。结果表明:CA含量为80%的CA/PVA低温相变材料综合性能较好,其相变温度为29.69℃,相变潜热为325.40 J/g,导热系数为0.8154 W/(m·K)。PVA和PMMA的加入促进了CA基相变材料的界面相容性,使其相变材料的缺陷和界面空隙相对较多,热量传递效率较快,有效提高了导热性能。PVA和PMMA的包覆延缓了燃烧界面以外的热量和氧气向材料内部迁移的速度,起到隔热作用,同时也提高了相变材料的热稳定性。

关键词：癸酸甲基丙烯酸甲酯聚乙烯醇低温相变材料