热加工过程中动态再结晶现象的多相场研究

金属热加工过程中的动态再结晶引起的组织演化难以通过实验实时观察, 本文基于Ginzburg-Landau动力学方程, 构造多相场法与位错密度计算相耦合的物理模型, 模拟了热加工过程中的动态再结晶现象.研究了不同温度和不同应变速率下的动态再结晶过程, 阐述了应力-应变曲线由单峰形式转变为多峰形式的原因.此外, 本文利用多相场法对多阶段变形过程进行了系统模拟, 研究了静态回复对动态再结晶过程的影响, 分析了不同的热加工参数对动态再结晶动力学的影响, 发现在变形间断过程中, 晶粒尺寸不断增大, 较高的变形温度和较低的应变速率可以加速动态再结晶过程.     

以除尘灰分离碳粉制备活性炭的新方法研究

利用除尘灰分离碳粉作原料,采用添加适量化学药品KOH的方法制备颗粒活性炭。研究了随着KOH加入量的变化,活性炭性能和对苯的吸附量的变化规律,以及KOH的加入量对活性炭的微晶结构和表面形貌产生的影响。并探讨了添加剂在活性炭制备的炭化和活化阶段的产生的影响。实验结果表明在KOH加入量为1.5%时,碘吸附值、比表面积和对苯的吸附量达到最高值,KOH过量反而对吸附性能有负面影响。     

均匀负载氧化镍纳米颗粒多孔硬碳球的制备及其高性能锂离子电池负极材料应用

利用水热法制备了粒径为90-130 nm的多孔硬碳球, 并通过浸渍与煅烧的方法制备了硬碳球均匀负载纳米氧化镍颗粒(~10 nm)复合材料. 硬碳球的表面官能团和内部的微孔保证了氧化镍颗粒在硬碳上的均匀分布. 在100 mA·g^-1的电流密度下, 复合材料电极首次充电比容量高达764 mAh·g^-1; 在100 mA·g^-1的电流密度下循环100 个周期后电极充电比容量保持在777 mAh·g^-1, 容量保持率为101%; 800 mA·g^-1电流密度下电极的充电比容量达380 mAh·g^-1, 显示复合材料电极具有优异的循环性能和倍率性能. 硬碳的表面官能团和内部微孔为氧化镍提供了优先形核位点, 保证了二者的牢固结合, 使复合材料获得了“协同效应”, 从而使复合电极具备更短的锂离子扩散路径、更高的电导率和更多的锂离子脱嵌位点. 这种方法还可用于制备硬碳/其他金属氧化物复合材料.     

B（N）掺杂单壁碳纳米管的Al原子吸附性能的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法和广义梯度近似,对未掺杂、掺B、掺N的碳纳米管(CNT)不同位置上Al原子的吸附进行了几何优化,计算了吸附Al、掺杂前后CNT的能带结构、态密度、差分电荷密度、电荷布居数和吸附能.计算结果表明,掺B使CNT形成缺电子状态,利于具有自由电子的Al原子的吸附结合,可显著提高Al在金属性的(5,5)CNT和半导性的(8,0)CNT外壁的吸附能;掺杂N形成多电子状态,在费米能级附近半满的施主能级也利于填充Al的价电子,改善Al在(5,5)CNT和(8,0)CNT外壁的吸附结合性 关键词： 密度泛函理论 单壁碳纳米管 B(N)掺杂 Al原子吸附     

沥青基活性炭纤维复合活化工艺的研究

以沥青基炭纤维为原料，研究了用铵盐作为化学活化剂对其进行浸渍预处理，然后采用（H2O＋CO2）活化的方法制备活性炭纤维，讨论了工艺条件对活性炭纤维性能的影响并通过光电子能谱XPS探讨了活化过程中炭纤维表面官能团的变化。结果表明：采用这种物理和化学复合活化工艺，可以在较高得率下提高活性炭纤维比表面积。同时浸渍处理、H2O流量、活化温度和活化时间等工艺参数显著影响活性炭纤维的比表面积和得率，优化的工艺为：经铵盐浸渍6h，炭纤维在水蒸气与CO2流量比3：1的混合气氛中900℃活化30min。XPS研究表明，活化后炭纤维表面的含氧官能团C－O明显减少，铵盐浸渍未能增加活性炭纤维表面的含氮基团。