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无负极锂金属电池的挑战与发展

电源技术 2024年第8期48卷 1408-1419页

作者：孙培凇郭玉香罗大为程化丁志玉辽宁科技大学材料与冶金学院辽宁鞍山114051 深圳职业技术大学材料与环境工程学院广东深圳518055

无负极锂金属电池因极高的理论容量、能量密度和低成本的优势成为学术热点。但由于铜箔的疏锂性和金属锂的高活性,导致了锂沉积/剥离不均匀,从而产生锂枝晶和锂消耗过快等诸多问题,限制了实际应用。对无负极锂金属电池的优势、挑战以及... 详细信息

无负极锂金属电池因极高的理论容量、能量密度和低成本的优势成为学术热点。但由于铜箔的疏锂性和金属锂的高活性,导致了锂沉积/剥离不均匀,从而产生锂枝晶和锂消耗过快等诸多问题,限制了实际应用。对无负极锂金属电池的优势、挑战以及解决方案进行了全面梳理,从修饰集流体、构筑稳定固态电解质界面(SEI)膜、引入补锂技术以及优化电解液四个改进策略进行了详细论述,并讨论了负极侧影响金属锂沉积/剥离的机制、正极额外锂源的优势以及电解液对无负极锂金属电池可逆性的影响,总结了四种策略的优缺点和未来的发展方向。

关键词：无负极锂金属电池负极集流体 SEI膜电解液

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废弃活性炭对莫来石多孔陶瓷性能的影响

废弃活性炭对莫来石多孔陶瓷性能的影响

第十九届全国耐火材料青年学术报告会

作者：奚健飞张玲邵维锴周驰唐明硕姜海洋辽宁科技大学材料与冶金学院

废弃活性炭的回收利用在减少环境污染方面具有重要的环保意义。本实验以莫来石粉、α-Al2O3粉和硅微粉为原料,废弃活性炭为造孔剂,CMC水溶液为结合剂,采用添加造孔剂法制备多孔莫来石陶瓷,研究了烧结温度（1 400、1 500、1 600℃）和活... 详细信息

废弃活性炭的回收利用在减少环境污染方面具有重要的环保意义。本实验以莫来石粉、α-Al2O3粉和硅微粉为原料,废弃活性炭为造孔剂,CMC水溶液为结合剂,采用添加造孔剂法制备多孔莫来石陶瓷,研究了烧结温度（1 400、1 500、1 600℃）和活性炭含量（10%～40%）对多孔莫来石陶瓷物理性能、物相组成和显微结构的影响。结果表明:1)随着烧结温度的升高,莫来石相含量增加,莫来石晶粒逐渐发育长大,当烧结温度为1 500℃时,试样的综合性能最佳,体积密度为1.67 g·cm,显气孔率为16.71%,常温耐压强度为156 MPa。2)随着活性炭的含量增加,试样体积密度逐渐减小,显气孔率逐渐增大,常温耐压强度逐渐减小,孔径逐渐增大且呈单峰分布,当活性炭含量为40%时试样的性能最佳,体积密度为1.79g·cm,显气孔率为45.99%,常温耐压强度为39.9 MPa,孔径大小为1 329 nm且气孔分布均匀。

关键词：废弃活性炭多孔材料莫来石性能

来源： cnki会议评论

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TiO2掺杂对六铝酸钙材料性能的影响

TiO2掺杂对六铝酸钙材料性能的影响

第十九届全国耐火材料青年学术报告会

作者：郭欣语李婷姜雨涵杨佳欣辽宁科技大学材料与冶金学院

以分析纯CaO及AlO为主要原料,TiO为添加剂,采用固相烧结法合成CA材料,研究TiO的掺杂对CA材料性能的影响。实验结果表明:在1 600℃保温3 h的实验条件下,物料烧结充分,大量合成CA;掺杂适量TiO有助于CA材料致密化,常温强度提高,抗热震性能... 详细信息

以分析纯CaO及AlO为主要原料,TiO为添加剂,采用固相烧结法合成CA材料,研究TiO的掺杂对CA材料性能的影响。实验结果表明:在1 600℃保温3 h的实验条件下,物料烧结充分,大量合成CA;掺杂适量TiO有助于CA材料致密化,常温强度提高,抗热震性能改善;适量Ti掺杂促进CA晶体发育,使合成的CA片状晶粒有明显的相互交叉行为,形成的气孔分布较为均一,晶粒的厚度相比于纯CA材料有所增加。

关键词： CA6 添加剂 TiO2

来源： cnki会议评论

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废弃活性炭在镁碳砖中的应用

废弃活性炭在镁碳砖中的应用

第十九届全国耐火材料青年学术报告会

作者：邵维锴张玲奚健飞周驰唐明硕辽宁科技大学材料与冶金学院

废弃活性炭的数量每年都在增加,由此带来的环境问题也在日益加重。为响应国家对环保意识的加强,降低废弃物对环境带来的污染,实现废弃活性炭的资源化利用。本文研究利用废弃活性炭代替镁碳砖中的部分石墨,通过不同的碳含量以及不同的活... 详细信息

废弃活性炭的数量每年都在增加,由此带来的环境问题也在日益加重。为响应国家对环保意识的加强,降低废弃物对环境带来的污染,实现废弃活性炭的资源化利用。本文研究利用废弃活性炭代替镁碳砖中的部分石墨,通过不同的碳含量以及不同的活性炭加入量的镁碳砖的制备,进行固废再利用,做出对比实验。研究结果表明加入1%的废弃活性炭制作出的镁碳砖与没有加入废弃活性炭的实验组对比常温抗折强度,常温抗压强度和高温抗折强度分别提高38.4%、13.5%、3.7%,抗氧化性和抗渣性也有所提高。

关键词：镁碳砖废弃活性炭高温抗折强度抗氧化性抗渣性

来源： cnki会议评论

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含硫易切削钢的钙处理工艺研究与实践

钢铁 2024年

作者：周禹巨银军张天舒王嵘坤李万明辽宁科技大学材料与冶金学院湖南湘潭钢铁集团有限公司五米宽厚板厂

含硫易切削钢由于良好的力学性能和切削性能被广泛应用于汽车制造、机械制造、船舶建造等行业。随着近年来基础建设、乘用车和航运领域的发展，含硫易切削钢的产量和质量要求也不断提高。通常采用钙处理的方法来调控钢水中的夹杂物，而... 详细信息

含硫易切削钢由于良好的力学性能和切削性能被广泛应用于汽车制造、机械制造、船舶建造等行业。随着近年来基础建设、乘用车和航运领域的发展，含硫易切削钢的产量和质量要求也不断提高。通常采用钙处理的方法来调控钢水中的夹杂物，而含硫钢的含硫特性对冶炼和连铸过程中的钢水洁净度和钢水的可浇性有严重的负面影响，因此，如何制定合理的钙处理工艺对于提高易切削钢的可浇性具有重要意义。系统研究了喂入钙线和硫线的加入时机、时间间隔和钙线加入量等因素对钢水洁净度和水口结瘤的影响规律，分析了含硫易切削钢水口结瘤的主要原因。研究表明，钙处理后钢液中会产生表面为CaS而芯部为Al2O3的夹杂物，这种夹杂物在水口内壁的不断附着沉积是导致水口堵塞的主要原因。在铝质量分数为0.03%的钢水中，当硫质量分数超过 0.015%时，易产生高熔点夹杂物而恶化钢水可浇性。对于转炉出钢量为140 t的45S含硫易切削钢，将硫线分别在LF和RH后喂入、延长钙线和硫线间的喂入间隔时间至10 min以上、减少钙线总喂入量至100 m以下均能有效减少钢液中CaS·Al2O3夹杂物数量，并且将45S钢种的连浇炉数提升至15炉以上。研究为优化含硫易切削钢的钙处理工艺提供了理论依据，有助于提高生产效率和产品质量，对推动机械、交通等领域用含硫易切削钢的应用和发展具有重要意义。未来将针对如何控制含硫钢种的夹杂物数量和形态、夹杂物在轧后对钢板质量的影响以及如何减少钙的添加量进行深入研究。

关键词：含硫易切削钢水口堵塞夹杂物钙处理硫线可浇性

预合成镁锆砂和煅烧温度对镁锆质材料性能的影响

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耐火材料 2024年第2期58卷 110-115页

作者：刘中飞冯雨梁效诚罗旭东李广伟吴锋辽宁科技大学材料与冶金学院辽宁鞍山114051 唐山三友兴达化纤有限公司河北唐山063305 大石桥市中建镁砖有限公司辽宁营口115100

为了改善镁锆质材料的高温使用性能,以岫岩二级菱镁矿、脱硅锆为原料制备的预合成镁锆砂和电熔镁砂为原料,经混合、成型、烘干、煅烧制备了镁锆质材料。研究了预合成镁锆砂加入量(质量分数分别为10%、20%、30%)和煅烧温度(1500、1600、1... 详细信息

为了改善镁锆质材料的高温使用性能,以岫岩二级菱镁矿、脱硅锆为原料制备的预合成镁锆砂和电熔镁砂为原料,经混合、成型、烘干、煅烧制备了镁锆质材料。研究了预合成镁锆砂加入量(质量分数分别为10%、20%、30%)和煅烧温度(1500、1600、1700℃)对镁锆质材料体积密度、显气孔率、烧后线收缩率、常温抗折强度、抗热震性、抗渣性的影响,并分析了其物相组成和显微结构。结果表明:1)随着预合成镁锆砂加入量和煅烧温度的提高,试样体积密度和常温抗折强度增大,显气孔率减小;2)试样线收缩率随预合成镁锆砂加入量的增加而减小,随煅烧温度的升高而增大;3)当预合成镁锆砂加入量为20%(w),煅烧温度为1600℃时,试样的抗热震性最优,这是由于预合成镁锆砂引起的微裂纹增韧提高了抗热震性;4)当预合成镁锆砂加入量为20%(w),煅烧温度为1700℃时,试样的抗渣性最优,主要原因在于ZrO_(2)与渣反应生成CaZrO_(3)和尖晶石,阻碍了钢渣的进一步侵蚀与渗透。

关键词：预合成镁锆砂 CaZrO_(3) 脱硅锆抗热震性抗渣性

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氩气泡致管线钢内部缺陷的控制理论与实践

钢铁 2024年

作者：周禹巨银军王嵘坤李万明湖南湘潭钢铁集团有限公司五米宽厚板厂辽宁科技大学材料与冶金学院

随着石油和天然气工业的快速发展，对管线钢的强度、韧性和焊接性能的要求不断提高。优化连铸过程中的氩气密封工艺对于减少或避免因氩气泡引起的内部缺陷至关重要，对提高管线钢产品质量具有重要意义。以L485M管线钢为研究对象，通过... 详细信息

随着石油和天然气工业的快速发展，对管线钢的强度、韧性和焊接性能的要求不断提高。优化连铸过程中的氩气密封工艺对于减少或避免因氩气泡引起的内部缺陷至关重要，对提高管线钢产品质量具有重要意义。以L485M管线钢为研究对象，通过控制连铸结晶器浸入式水口密封氩气的流量和铸机拉速等参数研究了密封氩气流量对管线钢L485M内部缺陷的影响规律，并提出优化的浸入式水口密封氩气流量和拉速以解决氩气泡导致的连铸坯内部缺陷问题。研究表明，浸入式水口密封氩气流量过大时会在浸入式水口内产生氩气泡，易被铸坯凝固前沿捕获导致铸坯内部缺陷的发生，在轧制后形成椭圆扁平状缺陷，分布于距钢板上表面位置；密封氩气流量升高或拉速提高均会导致钢板缺陷发生率的上升，合理的氩气流量和铸机拉速是保证气泡能及时上浮而不进入铸坯的重要参数。规格为260 mm×2070 mm的L485M管线钢板坯的合理拉速为0.75 m/min，分体式水口的氩气流量不宜大于2.5 L/min；采用整体式水口可有效避免氩气泡造成的铸坯内部缺陷。研究结果对完善管线钢连铸过程的氩气密封工艺理论和提高管线钢产品质量具有重要意义，对其他钢种的浸入式水口密封工艺优化、连铸拉速对氩气泡致钢坯内部缺陷的影响、氩气泡在连铸保护浇铸工艺中的作用行为也具有借鉴意义。

关键词：管线钢内部缺陷探伤合格率氩气泡浸入式水口

镍基高温合金U720Li在750℃不同氧化阶段的恒温氧化行为

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特殊钢 2024年第1期45卷 12-17页

作者：秦墨周赵广迪武金江赵媛媛王国安辽宁科技大学材料与冶金学院鞍山114051

航空发动机涡轮盘服役温度的不断升高,对材料的抗氧化性能提出了更严苛的要求。U720Li合金是一种具有较高承温能力的涡轮盘用镍基高温合金,其长期服役温度高达750℃。阐明该合金在服役温度下的氧化行为,对延长涡轮盘的服役寿命具有重要... 详细信息

航空发动机涡轮盘服役温度的不断升高,对材料的抗氧化性能提出了更严苛的要求。U720Li合金是一种具有较高承温能力的涡轮盘用镍基高温合金,其长期服役温度高达750℃。阐明该合金在服役温度下的氧化行为,对延长涡轮盘的服役寿命具有重要意义。本文采用静态增重法测定了锻态U720Li合金在750℃的氧化动力学曲线,用XRD、SEM-EDS等手段分析了不同氧化阶段的氧化膜形貌、结构及元素分布。结果表明,U720Li合金在其服役温度下具有优异的抗氧化性能,在750℃的恒温氧化动力学曲线大致遵循立方规律,达到了完全抗氧化级别。分析认为,U720Li合金在氧化初期生成了疏松的γ-Cr_(2)O_(3),随着氧化的进行,γ-Cr_(2)O_(3)层不断剥落,氧化膜变得更加连续致密并形成复杂多层结构,且在氧化膜附近基体内形成γ'贫化层。在稳定氧化阶段,氧化膜更加连续致密并形成规整的双层结构,包括致密的α-Cr_(2)O_(3)外氧化层和α-Al_(2)O_(3)内氧化层。连续致密的α-Cr_(2)O_(3)和α-Al_(2)O_(3)层的形成能够有效阻止氧的内扩散及合金元素的外扩散,保障了U720Li合金的优异抗氧化性能。

关键词： U720Li合金氧化行为氧化膜 γ'贫化层服役温度

新工科背景下金属塑性成型力学课程教学改革探索

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中国科技期刊数据库科研 2024年第2期 0078-0080页

作者：姜涛赵红阳胡小东王振敏辽宁科技大学材料与冶金学院辽宁鞍山114051

针对当前国家大力倡导建设“新工科”专业以应对新一轮产业升级与现代化改革的背景与现实需要,以辽宁科技大学《金属塑性成型力学》课程教学实践成果为例对新时代地方高校培养传统冶金工业人才体系改革研究探索进行分析与总结,从培育高... 详细信息

针对当前国家大力倡导建设“新工科”专业以应对新一轮产业升级与现代化改革的背景与现实需要,以辽宁科技大学《金属塑性成型力学》课程教学实践成果为例对新时代地方高校培养传统冶金工业人才体系改革研究探索进行分析与总结,从培育高素质复合应用型高级工科专业人才方面为实现全面建设特色社会主义现代化强国战略目标做出应有贡献。

关键词：新工科教学改革塑性力学材料成型人才培养