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软包锂离子电池用铝塑膜成形性能研究

汽车工程 2024年第7期46卷 1157-1166,1238页

作者：邓道林宁德新能源科技有限公司研究院宁德352000

为保证软包锂离子电池用铝塑膜封装的可靠性,须严格控制成形后的铝层厚度,而其获得依赖大量的实物试验,导致前期设计优化和后期生产过程质量监控均须耗费高额成本。本文采用实物试验和仿真模拟相结合的方法,构建能精准表征铝塑膜力学性... 详细信息

为保证软包锂离子电池用铝塑膜封装的可靠性,须严格控制成形后的铝层厚度,而其获得依赖大量的实物试验,导致前期设计优化和后期生产过程质量监控均须耗费高额成本。本文采用实物试验和仿真模拟相结合的方法,构建能精准表征铝塑膜力学性能的本构方程,并提出基于整体铝塑膜厚度对铝层厚度的预测方法,实现成形后铝塑膜和铝层厚度的精准预测。同时,基于仿真DOE,筛选关键影响因子,构建响应曲面模型,实现不同产品的快速预测及最佳参数匹配设计,也为生产实时质量监控提供解决方案。研究结果表明,多层复合铝塑膜在塑性阶段表现出了明显的各向异性,3参数Barlat-Lian本构模型,可较好表征铝塑膜的各向异性性能,明显优于单一方向弹塑性模型,可实现铝塑膜成形性能的精准预测。所构建的响应曲面模型可替代精细化有限元模型,实现对铝塑膜和铝层厚度精准预测和参数优化,误差小于5%,工艺参数优化后冲压成形铝层厚度可提升10%~20%。集成开发的应用APP可满足冲压工艺参数的快速设计评估、优化及成形质量实时监控等应用需求。

关键词：锂电池铝塑膜冲压成形各向异性响应曲面预测及优化

Fe_(3)O_(4)-MoS_(2)协同改性环氧树脂涂层的制备及耐磨防腐性能研究

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表面技术 2024年第20期53卷 102-117页

作者：林潼杜蓉郑晓军殷绿肖航武元鹏王勤英张进西南石油大学新能源与材料学院成都610500 中国科学院成都有机化学有限公司成都610041

目的解决油气装备管道面临的腐蚀磨损等失效问题。方法使用不同物质的量比的纳米Fe_(3)O_(4)、MoS_(2)通过硅烷偶联剂(APTES)结合为杂化填料,并将其填充至环氧树脂(EP)中,制备出复合涂层。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及傅里叶... 详细信息

目的解决油气装备管道面临的腐蚀磨损等失效问题。方法使用不同物质的量比的纳米Fe_(3)O_(4)、MoS_(2)通过硅烷偶联剂(APTES)结合为杂化填料,并将其填充至环氧树脂(EP)中,制备出复合涂层。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及傅里叶红外光谱(FT-IR)对杂化填料的显微结构、物相组成及成分进行了分析。同时,利用分散稳定性试验、显微维氏硬度、往复摩擦试验、表面轮廓测试、吸水率及接触角测试、电化学阻抗谱及动电位极化曲线综合评价复合涂层耐磨及防腐蚀性能。结果Fe_(3)O_(4)-MoS_(2)纳米杂化物在环氧树脂中具有良好的分散稳定性。与Fe_(3)O_(4)/EP、MoS_(2)/EP相比,Fe_(3)O_(4)-MoS_(2)/EP复合涂层的显微硬度与耐磨性提高,同时其耐水性和防腐性能也得到增强。当Fe_(3)O_(4)-MoS_(2)物质的量比为1∶5时,复合涂层摩擦因数最低为0.337,相比于纯EP降低34.56%。当Fe_(3)O_(4)-MoS_(2)物质的量比为1∶1,复合涂层阻抗值最高,并且显示出最大的腐蚀电位(E_(corr))和最小的腐蚀电流(Jcorr),Fe_(3)O_(4)-MoS_(2)/EP涂层的阻抗(Rc)提高了近2个数量级。结论Fe_(3)O_(4)-MoS_(2)是可用于制备高性能环氧耐磨防腐涂料的有效的纳米填料。复合涂料优异的减摩性得益于Fe_(3)O_(4)颗粒的纳米球滚动润滑效应和MoS_(2)片的滑移效应,而其高防腐性能归功于Fe_(3)O_(4)-MoS_(2)良好的分散性和阻隔性。

关键词： Fe_(3)O_(4) MoS_(2) Fe_(3)O_(4)-MoS_(2)纳米杂化物环氧树脂防腐耐磨

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超聚能射流成型特性数值模拟研究

兵器装备工程学报 2024年第7期45卷 253-258页

作者：王喜田斌王峰李必红杨佳乐物华能源科技有限公司西安710061

为研究超聚能射流成型规律,利用LS-DYNA软件对不同药型罩结构下射流成型过程进行了数值模拟,对比分析了超聚能射流与聚能射流成型速度、延展性能以及药型罩微元动能分布规律。结果表明,聚能射流和超聚能射流均是由药型罩内表面不断向中... 详细信息

为研究超聚能射流成型规律,利用LS-DYNA软件对不同药型罩结构下射流成型过程进行了数值模拟,对比分析了超聚能射流与聚能射流成型速度、延展性能以及药型罩微元动能分布规律。结果表明,聚能射流和超聚能射流均是由药型罩内表面不断向中间挤压形成,超聚能药型罩形成的射流具有更好的延伸性和射流头部速度,但是超聚能射流初步成型后射流头部速度明显降低约5.8%;相比于锥形聚能药型罩,改进后的超聚能药型罩射流成型后延伸性能提高约60.6%,射流头部速度提高约29.2%;超聚能药型罩射流成型过程中,辅助药型罩动能最小,主药型罩内表面中下部分形成的射流动能最大。

关键词：聚能射流超聚能射流药型罩数值模拟 LS-DYNA

珠江口盆地潜山储层地质力学及压裂参数优化研究

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科学技术与工程 2024年第4期24卷 1392-1401页

作者：肖阳马中慧刘书云韩晨辉夏瀚涛张进源成都理工大学能源学院成都610059 成都理工阳光能源科技有限公司成都610059

珠江口盆地珠一坳陷惠州27-1井区作为潜山油气储层,压裂层段厚度大、层数多、非均质性强、压裂改造难度大,对于人工裂缝的在潜山储层中的拓展延伸规律认识困难。针对此问题,首先建立动态参数测井解释模型,并与静态岩石力学数据协同校正... 详细信息

珠江口盆地珠一坳陷惠州27-1井区作为潜山油气储层,压裂层段厚度大、层数多、非均质性强、压裂改造难度大,对于人工裂缝的在潜山储层中的拓展延伸规律认识困难。针对此问题,首先建立动态参数测井解释模型,并与静态岩石力学数据协同校正,建立一维岩石力学剖面;结合深部成岩理论,建立三维地质力学模型,真实模拟研究区块成岩环境;最后基于三维地质力学模型,研究排量、液量、砂比、前置液占比、射孔层位厚度等参数对裂缝纵向和平面延伸规律的影响,优化压裂设计。结果表明:惠州27-1区块,杨氏模量平均值为45.47 GPa,最大水平主应力平均值为100.91 MPa,最小水平主应力平均值为80.98 MPa,泊松比平均值为0.30。排量6~7 m^(3)/min、液量600~700 m^(3)、砂比10%~15%、前置液比例50%~60%、射孔厚度8~11 m为最优施工参数,为现场施工提供指导意见。

关键词：珠江口盆地潜山储层地质力学压裂参数优化数值模拟

CVD合成三维石墨烯-铜复合材料及其超高导电性

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材料导报 2024年第S1期38卷 364-370页

作者：杨军马瑜付金良上海新池能源科技有限公司上海201815

石墨烯-铜复合材料具有广阔的应用前景。然而,具有超高导电性的石墨烯-铜复合材料仍未成功开发和应用。本研究利用铜粉烧结内部形成三维微孔,并通过化学气相沉积(CVD)法合成石墨烯-铜异质结构。将其挤压成直径为4 mm的铜-石墨烯复合线材... 详细信息

石墨烯-铜复合材料具有广阔的应用前景。然而,具有超高导电性的石墨烯-铜复合材料仍未成功开发和应用。本研究利用铜粉烧结内部形成三维微孔,并通过化学气相沉积(CVD)法合成石墨烯-铜异质结构。将其挤压成直径为4 mm的铜-石墨烯复合线材,测量了其在室温和高温下的电导率,获得了导电率(101.0%IACS)高于国际退火铜(100%IACS)的铜-石墨烯复合材料,且石墨烯-铜复合导线的高温载流量比纯铜线高5.45%。本研究为获得超高导电性铜基复合材料提供了新的思路。

关键词：石墨烯-铜复合材料电导率三维微孔结构载荷强度

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飞机撞击安全壳燃油泄漏燃烧数值模拟研究

安全与环境学报 2024年第2期24卷 530-537页

作者：王友刚孙运轮张君鸿中核能源科技有限公司北京100193

为研究飞机撞击核电厂安全壳后引发燃烧对安全壳的影响,采用Fluent模拟了航空煤油替代燃料在安全壳内部和外部的燃烧过程,分析了安全壳不同位置处的火焰温度变化情况。结果表明,在开始阶段,燃油泄漏时间比较短,燃油缓慢蒸发汽化,燃烧发... 详细信息

为研究飞机撞击核电厂安全壳后引发燃烧对安全壳的影响,采用Fluent模拟了航空煤油替代燃料在安全壳内部和外部的燃烧过程,分析了安全壳不同位置处的火焰温度变化情况。结果表明,在开始阶段,燃油泄漏时间比较短,燃油缓慢蒸发汽化,燃烧发展过程以扩散蔓延为主,高温区域主要分布在安全壳侧壁面和底面。随着时间推移,液面蒸发速度加快,火焰高度呈现纵向发展的态势,最后在顶部形成较为均匀的温度场。安全壳内部燃烧最高温度可以达到2229 K,外部燃烧最高温度为1308 K。此外,撞击位置越高,安全壳顶部会越早出现高温区域,而较低位置处由于液池的堆积缓慢,燃油蒸发速率低,温度上升相对较慢。区别于内部燃烧,外部燃烧火焰不会波及安全壳顶部中心位置。

关键词：安全工程飞机撞击安全壳航空煤油数值模拟

尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料表面Li_(3)PO_(4)包覆改性与电化学性能

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硅酸盐学报 2024年第6期52卷 2032-2039页

作者：柳娜宁德时代新能源科技股份有限公司福建宁德352106

尖晶石结构LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)(LNMO)材料因具备高工作电压、低成本和环境友好等优点,被认为是最具有发展前景的正极材料之一。然而,LNMO材料在充放电过程中表现出严重的表面失氧和Mn溶出反应,导致其整体电化学性能较差。采用前驱... 详细信息

尖晶石结构LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)(LNMO)材料因具备高工作电压、低成本和环境友好等优点,被认为是最具有发展前景的正极材料之一。然而,LNMO材料在充放电过程中表现出严重的表面失氧和Mn溶出反应,导致其整体电化学性能较差。采用前驱体Li_(3)PO_(4)包覆技术,在LNMO材料颗粒表面构建均匀的纳米包覆层,不仅提高了LNMO的循环稳定性和倍率性能,而且有效抑制了循环过程中阴极材料过渡金属溶出。结合X射线衍射仪、扫描电子显微技术、透射电子显微镜和电化学分析等测试手段,充分对比和分析Li_(3)PO_(4)包覆LNMO材料前后对微观结构和电化学性能的影响。该方法实现了Li_(3)PO_(4)的均匀包覆,并且没有改变LNMO正极材料的晶体结构。前驱体包覆3%Li_(3)PO_(4)的LNMO材料在1 C倍率下循环300圈容量保持率从无包覆的81.82%提升至包覆后的90.47%,2 C高倍率下的放电容量保持率从87.72%提升至92.39%,且EOL电芯阳极极片中过渡金属Mn溶出量明显降低。前驱体Li_(3)PO_(4)包覆策略是一种有效的材料表面改性策略,可以有效提升尖晶石型LNMO正极材料在循环过程中的结构稳定性和电化学性能。

关键词：镍锰酸锂磷酸锂包覆电化学性能

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某小型燃气轮机功率控制策略设计

中国电机工程学报 2024年

作者：许胜鲍其雷李雷李静张孟然新奥能源动力科技(上海)有限公司

燃气轮机是多系统耦合的复杂系统，具有非线性、时变性、不确定性等特点，对控制系统的设计具有较高要求。作为关键控制功能之一，功率控制贯穿于燃气轮机的带载过程，为机组负荷调节和稳定运行奠定基础，因此，设计可靠的功率控制策略... 详细信息

燃气轮机是多系统耦合的复杂系统，具有非线性、时变性、不确定性等特点，对控制系统的设计具有较高要求。作为关键控制功能之一，功率控制贯穿于燃气轮机的带载过程，为机组负荷调节和稳定运行奠定基础，因此，设计可靠的功率控制策略具有重要意义。针对某小型燃气轮机带载阶段的功率控制策抗扰动能力较弱等不足，提出基于开环与闭环控制相结合的功率控制策略，分别设计开环和闭环控制器，并基于滞环控制的状态切换策略实现开、闭环控制器灵活切换，有效提高机组带载机动能力和带载过程稳定性。通过在该机组进行测试，验证了策略的可行性和有效性，可有效增强控制系统抗扰动能力，该策略已投入实际工程项目应用。

关键词：燃气轮机功率控制开环闭环滞环控制策略设计

Ni-Al合金药型罩的制备及其射孔性能研究

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火工品 2024年

作者：王浩张医奎鲁坤李尚杰物华能源科技有限公司

为了提升油气井用射孔弹的射孔性能和清洁效果，在常规药型罩配方中加入铝镍活性材料，试验研究了不同质量比的Ni-Al合金粉以及不同Ni-Al合金粉含量的药型罩的放热特性，对Ni-Al合金药型罩配方进行了优化设计；并通过地面模拟穿钢靶试... 详细信息

为了提升油气井用射孔弹的射孔性能和清洁效果，在常规药型罩配方中加入铝镍活性材料，试验研究了不同质量比的Ni-Al合金粉以及不同Ni-Al合金粉含量的药型罩的放热特性，对Ni-Al合金药型罩配方进行了优化设计；并通过地面模拟穿钢靶试验和地面模拟地层岩石应力试验，对Ni-Al合金药型罩和常规药型罩的射孔孔径、穿深和自清洁效果进行了对比。结果表明：当w Ni∶w Al=2∶1时，Ni-Al金属粉的放热量最大，达到255.5 J·g-1；当Ni-Al金属粉和其它金属粉材的配比为6∶4时，Ni-Al合金药型罩的放热量最大，达到9 806 J·g-1；相较于常规射孔弹，自清洁射孔弹的射孔孔径和穿深分别提升了23.8%和9.4%，并且达到了清洁孔道的效果。

关键词：药型罩 Ni-Al合金球磨法射孔性能自清洁性能