钕对Mg-5Al-1Si高温蠕变及组织性能的影响

研究了不同Nd含量对Mg-5Al-1Si镁合金的高温蠕变性能影响, 对析出相进行了分析, 研究了微观组织与力学性能的关系. 研究结果表明, 该合金中的主要强化相Mg2Si呈粗大的汉字状, 分布在晶界的周围, 在受到应力时, 这种汉字状相与基体的界面处易产生微裂纹, 降低合金的抗拉强度、塑性等力学性能. 在Mg-5Al-1Si合金中加入微量的Nd以后, 合金的组织得到明显的细化, 并使Mg2Si强化相形貌由粗大的汉字状转变为细小、弥散分布的颗粒状. 由于显微组织的改善, 使得Mg-5Al-1Si镁合金的室温和高温力学性能均有一定的提高, 并明显的改善了Mg-5Al-1Si的抗蠕变性能.     

3NaBH4/ErF3复合储氢材料的制备及吸放氢特性

采用高能球磨法制备了3NaBH4/ErF3复合储氢材料, 并研究了其相结构和储氢性能. X射线衍射(XRD)显示, NaBH4和ErF3在球磨过程中未发生反应; 同步热分析(TG-DSC)测试结果表明, 3NaBH4/ErF3体系在420℃开始放氢, 比相同测试条件下纯NaBH4的放氢温度降低了约100℃, 放氢量为3.06%(质量分数). 压力-成分-温度(Pressure-Composition-Temperature, PCT)性能测试结果显示, 3NaBH4/ErF3复合储氢材料在较低的温度(355~413℃)及平台氢压(<1 MPa)下即拥有良好的可逆吸放氢性能, 最高可逆吸氢量可达到2.78%(质量分数), 吸氢后体系重新生成了NaBH4相. 计算得吸氢焓变仅为-36.8 kJ/mol H2; 而放氢焓变为-180.8 kJ/mol H2. NaBH4在ErF3的作用下提高了热动力学性能, 并实现了可逆吸放氢.     

偶氮苯基型离子液体溶液对空气中湿度的变色响应（英文）

室温离子液体对空气湿度发生比色响应,在现有的文献中鲜有报道。本论文主要报道偶氮苯酚型离子液体溶液可自发地发生明显的颜色变化,这主要是由于偶氮苯酚阴离子与水分子形成氢键的缘故。该工作通过借助核磁共振技术、紫外-可见吸收光谱、实验结果及理论计算对其中的机理进行了深入的分析。具体地说,由紫外-可见吸收光谱可知,随着时间的推移,离子液体溶液在455 nm左右的吸收峰强度逐渐降低,同时在343 nm左右的吸收峰强度逐渐增强,并伴有由橙红色向浅黄色的颜色转变。这一自响应的现象也可以从核磁共振光谱中观测到。当溶液放置时间足够长时,偶氮苯酚阴离子的氢谱出峰全部向低场发生位移,且在高场处没有新峰产生。所以,很容易将刺激源锁定在空气中的气体比如弱酸性的二氧化碳以及湿度上。由此,我们向溶液中通入二氧化碳气体,溶液可从橙红色变为浅橙红色,但却不能进一步变为浅黄色,从而排除了二氧化碳的可能性。反之,我们却发现,向溶液(乙腈作溶剂)中逐渐加入少量的水,在474nm的吸收峰强度逐渐减弱,且在347 nm处的吸收峰强度逐渐增强,并伴随由橙红色向浅黄色的颜色变化,这与氯仿、四氯化碳溶液自发过程中产生的颜色变化几乎一致。并且,将两只装有离子液体溶液的比色皿分别放置在相对湿度为28%和100%的条件下,发现在较低的相对湿度下,溶液需要比在高湿度下长得多的时间实现整个的颜色转变,这表明湿度是引起溶液发生自发颜色变化最可能的刺激源。由高斯09软件计算(在B3LYP/6-31++G(p,d)水平)可知,偶氮苯酚阴离子的氧原子和水分子的氢原子之间的距离为0.174nm,相应的键角为171.12°;同时,偶氮苯酚阴离子中的氧原子与水发生作用后,氧原子的ADCH电荷由原来的-0.52变为-0.62。进一步地,由约化密度梯度分析可知,在-0.04 a.u.左右出现尖头可归属于O···H―O氢键。所有以上数据表明,空气中湿度是通过以与离子液体的阴离子形成氢键的方式,诱使离子液体溶液对其发生响应并伴随着肉眼可见的颜色变化。据我们所知,这是首次发现离子液体溶液可以对空气中湿度发生变色响应。我们希望这个工作可以加深对一些貌似反常现象背后科学道理的理解。     

Mg二次电池正极材料Cu2Mo6S8-nSen的电化学性能研究

采用高温熔盐法合成了镁二次电池正极材料Cu2Mo6S8-nSen(n=0,0.5,1.5),以X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),循环伏安测试(CV),恒电流充放电测试,电化学阻抗(EIS)为研究手段表征了材料的结构和电化学性能。XRD和SEM测试结果表明,Cu2Mo6S8-nSen正极材料仍然是Chevrel相结构,材料结晶良好,粒径小,由于Se原子掺入,使得点阵常数变大,更有利于镁离子嵌入/脱嵌。电化学测试表明,掺入Se原子,材料比容量略有提升,达到103.5 mAh.g-1;循环伏安曲线在0.5~0.8 V区域的峰形发生了显著变化,曲线上氧化还原峰对称性更好;材料的室温循环性和可逆性提高。     

稀土对AM50力学性能及高温蠕变的影响

对Y和富La稀土对镁合金AM50微观组织、铸态力学性能和蠕变性能的影响进行了研究.研究结果表明: AM50中加入Y和富La稀土能有效地细化晶粒,由于显微组织的改善,使得AM50合金的室温和高温力学性能均有一定的提高,并明显地改善了AM50镁合金的抗蠕变性能.填加稀土可以在AM50合金晶界处生成稳定的铝稀土化合物,可以明显提高镁合金AM50的常温及高温(150 ℃)力学性能.与加入富La稀土的AM50相比,加入Y提高力学性能及蠕变抗力的作用更明显.     

镁二次电池正极材料纳米Fe3S4的电化学性能

首次将尖晶石相的纳米Fe₃S₄材料用作镁二次电池的正极材料。采用水热法一步合成了具有纳米结构的Fe₃S₄材料, 并采用XRD、SEM测试手段对产物的物相、形貌进行了表征。实验结果表明, 在160 ℃能够合成纯相的Fe₃S₄材料, 该材料具有银耳状纳米结构。电化学测试结果显示, 水热法合成的纳米Fe₃S₄材料能够在镁二次电池体系中进行有效的可逆充放电, 放电平台电压为0.9 V, 首次放电容量高达267 mAh·g^-1, 50次循环后衰减至110 mAh·g^-1。电化学交流阻抗测试结果表明镁离子能够在Fe₃S₄晶格中扩散。     

镁二次电池正极材料纳米Fe3S4的电化学性能研究

首次将尖晶石相的纳米Fe₃S₄材料用作镁二次电池的正极材料。采用水热法一步合成了具有纳米结构的Fe₃S₄材料, 并采用XRD、SEM测试手段对产物的物相、形貌进行了表征。实验结果表明, 在160 ℃能够合成纯相的Fe₃S₄材料, 该材料具有银耳状纳米结构。电化学测试结果显示, 水热法合成的纳米Fe₃S₄材料能够在镁二次电池体系中进行有效的可逆充放电, 放电平台电压为0.9 V, 首次放电容量高达267 mAh· g^-1, 50次循环后衰减至110 mAh· g^-1。电化学交流阻抗测试结果表明镁离子能够在Fe₃S₄晶格中扩散。     

Mg二次电池正极材料Cu2Mo6S8的合成与表征

采用CuS.H2O、MoS2、Mo为原料,用熔盐法(KCl为熔盐)合成了谢弗雷尔相的Cu2Mo6S8正极材料,并用XRD,SEM,循环伏安测试,充放电测试对材料的结构和电化学性能进行研究。XRD结果表明本Cu2Mo6S8正极材料属于R3空间群,具有良好的晶型。电化学测试表明,当材料在电压0.2～2 V范围内进行充放电时,其放电比容量在90 mAh.g-1左右,循环稳定性和可逆性均良好。该材料的充放电曲线中在1.2 V和1.9 V分别有还原峰,0.7 V和1.0 V分别有氧化峰,与伏安曲线相对应。