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高压喷雾干燥法制备锂离子电池正极材料LiMn2O4及其电化学性能

材料热处理学报 doi:10.13289/j.issn.1009-6264.2016-X347

以Mn3O4、Li2CO3和聚乙二醇为原料,利用高压喷雾干燥法制备LiMn2O4正极材料.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、电池充放电测试仪和原子发射光谱仪(ICP),对LiMn2O4正极材料的相组成特性、微观形貌、锂电性能和Mn的溶解量进行相关测试.结果表明:本方法制备的LiMn2O4正极材料具有良好的尖晶石结构,且300℃喷雾干燥后的颗粒形貌为规则球形;在55℃、0.2C充放电条件下,首次放电比容量达120.8 mAh/g,100次循环容量保持率为80.3％.此外,Mn的溶解量也优于烘箱干燥法制备.

关键词: 锂离子电池 , 尖晶石锰酸锂 , 高压喷雾干燥法 , 容量保持率

尖晶石LiMn2O4合成工艺的研究进展

张英杰 , 梁慧新 , 张雁南 , 董鹏

硅酸盐通报

尖晶石LiMn2O4的结构和性能与制备工艺紧密相关.本文综述了近年来国内外有关尖晶石型LiMn2O4材料合成的研究进展,详细阐述了各类合成方法的优缺点及合成材料的电化学性能.并展望了LiMn2O4合成工艺的发展趋势.

关键词: 锂离子电池 , 尖晶石LiMn2O4 , 合成工艺

慧差对矢量偏振贝塞耳-高斯光束聚焦场的影响

赵肇雄 , 刘勇

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2009.06.001

利用Richarda-Wolf矢量衍射积分公式,获得矢量偏振贝塞耳-高斯光束经具有初级慧差的高数值孔径系统聚焦后的三维光场复振幅函数,模拟了不同慧差系数下聚焦光场的纵向分布,以及焦平面和光轴上的光强.研究表明,初级慧差的存在导致矢量偏振贝塞耳-高斯光束的会聚光场发生偏移和变形,焦平面光强的分布和光轴上的光强峰值都受初级慧差和入射光偏振态的共同影响,偏振态和初级慧差不影响聚焦光场在光轴上的对称分布.

关键词: 物理光学 , 贝塞耳-高斯光束 , Richards-Wolf矢量衍射积分 , 径向偏振 , 方位角偏振 , 慧差

基于一种新修正偶应力理论的平面正交各向异性功能梯度梁静弯曲模型及尺度效应

贺丹 , 杨子豪

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160729.002

基于一种新修正偶应力理论建立了微尺度平面正交各向异性功能梯度梁模型.模型中包含两个材料尺度参数,因此能够分别描述在两个正交方向上由尺度效应带来的不同大小弯曲刚度增强.基于最小势能原理推导了平衡方程和边界条件,并以自由端受集中载荷作用的悬臂梁为例给出了弯曲问题的解析解.该梁模型的控制方程以及解的形式和经典梁模型是一致的,只是在刚度项中增加了一项和尺度效应有关的项.算例结果表明:采用本文模型所预测的梁挠度总是小于经典理论的结果,即捕捉到了尺度效应.尺度效应会随着梁几何尺寸的减小而增大,并在梁的几何尺寸远大于尺度参数时逐渐消失.

关键词: 修正偶应力理论 , 正交各向异性 , 功能梯度材料 , 尺度效应 , 材料尺度参数

混杂CFRP/GFRP筋HPC梁的非线性梁壳组合单元研究

张剑 , 周储伟 , 雷笑 , 叶见曙 , 卓家寿

复合材料学报

对于混杂CFRP/GFRP筋高性能混凝土(HPC)梁,研究一种新的三维非线性梁壳组合单元,对HPC梁进行了全过程分析.引入实体退化壳单元理论,利用空间梁单元模拟预应力CFRP筋,并根据CFRP筋单元节点线位移和转角位移的协调性,推导CFRP筋单元对梁壳组合单元刚度矩阵的贡献,同时对GFRP筋和HPC梁采用分层壳单元模拟.并运用Jiang屈服准则、Madrid强化准则等描述混凝土的材料非线性,提出一种新的非线性梁壳组合单元,研制相应的三维非线性计算程序.计算结果与试验数据吻合良好,说明本文构造的非线性梁壳组合单元的正确性和研制程序的可靠性,以及混凝土材料非线性描述的合理性;采用组合单元能准确模拟CFRP筋的几何构形,能综合考虑其拉压弯剪性能,利于全面地反映配筋对结构的增强作用.

关键词: CFRP筋 , GFRP筋 , 梁壳组合单元 , HPC梁 , 材料非线性

原子力显微镜微悬臂梁杨氏模量动态测试方法

王飞 , 赵学增

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.02.014

原子力显微镜微悬臂梁是微纳米领域重要的微力传感器,而微悬臂梁的杨氏模量又是决定其力学性能的重要参数.由于微悬臂梁的尺寸处于微米级,有些特征尺寸甚至达到纳米级,常规的测试结构材料特性的检测方法已经难以满足需求,急需研究新的测试方法和装置对微悬臂梁的机械特性进行研究和分析.本文提出了一种基于微悬臂梁振动固有频率测试的杨氏模量测试方法.使用本方法时,首先建立待测微悬臂梁在空气中的振动模型,并使用数值仿真的方法计算结构尺寸相同但杨氏模量不同的各种微悬臂梁在空气中的振动固有频率,然后实际测量微悬臂梁的振动固有频率,和实验结果最接近的仿真结果所对应的杨氏模量参数就是待测微悬臂梁的杨氏模量.本文最后对Mikromaseh公司生产的NSC型探针的杨氏模量进行了测试,实验结果证实了本文提出的方法的正确性.

关键词: 原子力显微镜 , 微悬臂梁 , 杨氏模量 , 频率测量

压电智能简支梁力电耦合性能分析

王涛 , 秦荣 , 李双蓓

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2007.06.038

本文研究压电智能结构力电耦合性能分析的新理论新方法.以智能本构关系、瞬时变分原理及样条离散化为理论基础,利用智能样条有限点法建立了压电智能简支梁力电耦合性能方程.分析中考虑了不同荷载值、材料类型和材料参数等因素对压电智能梁性能的影响.与通用有限元软件ANSYS的结果进行比较说明了本文研究方法的正确性和有效性.

关键词: 压电智能结构 , 力电耦合性能分析 , 智能样条有限点法

RPM管梁弯曲试验及其梁弯曲应变的工程控制

周仕刚 , 沈星万 , 高永飞 , 薛元德 , 沈碧霞

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2001.04.002

本文介绍了φ1200RPM管梁弯曲试验以及针对RPM管在工程应用中如何控制其梁弯曲变形进行了探讨.

关键词: RPM管梁弯曲应变控制

格栅夹层梁的热弯曲变形

张锐 , 尚新春

复合材料学报

考虑内部热传导,研究了格栅夹层梁一侧受热后的弯曲变形.认为变形后夹层结构中间腹板无弯曲.利用格栅夹层梁结构上的周期性,通过胞元结构的内力平衡方程和变形协调关系,得到了胞元两端内力和位移的关系.引入传递矩阵,建立了夹层梁内力和变形随温度变化的表达式.应用所建立的模型计算了悬臂格栅夹层梁在其上表面受热后的变形.在格栅夹层梁包含的胞元数量较多、腹板高度较小且厚度与表板厚度相近的情况下,由本文模型计算得到的挠度结果与有限元结果吻合较好.

关键词: 格栅夹层结构 , 热弯曲 , 变形 , 胞元结构分析 , 传递矩阵