张焰峰
,
李忠
,
杨书廷
,
曹朝霞
,
孙公权
功能材料
为了研究稀土掺杂对PEMFC用Pt/C电催化剂的影响,本文使用浸渍法合成了La、Nd稀土掺杂MPt/C催化剂材料,并采用XRD分析了其晶相结构变化规律.用循环伏安和电性能实验测试了样品的催化活性,探讨了其微观结构与催化性能之间的关系.结果表明:稀土掺杂使其氧还原反应的活性晶面得到提高,使Pt粒径减小,从而提高其电化学比表面积和催化活性,显著改善了PEMFC的电池性能.
关键词:
稀土掺杂
,
Pt/C电催化剂
,
燃料电池
曹朝霞
,
刘书华
,
王德庆
,
高平
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2002.06.011
搅拌摩擦焊是一种新型的固态连接技术.采用搅拌摩擦焊技术成功地实现了厚度为3mm铝合金板材的对接、角接及园筒纵缝的焊接.分析研究了试验过程中搅拌焊头的形状、尺寸及焊接工艺参数对搅拌摩擦焊接头质量的影响.试验结果表明,对于厚度为3mm的铝合金板材,圆柱形搅拌焊头的最佳设计尺寸是:搅拌焊针的直径为3mm,肩部的直径为9mm.采用该焊头在旋转速度为1800～2000r/min,焊接速度为1.22～1.85mm/s的范围内,压力为218N时施焊,可获得质量良好的焊接接头.
关键词:
搅拌摩擦焊
,
铝合金
,
固态连接技术
生利英
,
黄焦宏
,
曹朝霞
,
齐勇田
,
宋博宇
金属功能材料
doi:10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2015004
用真空高频磁悬浮炉制备了Gd3Al2-xGax (x=0,0.1,0.2,0.3)4种合金.熔炼后合金不进行热处理.利用XRD和SEM测量了合金的结构、组织;利用磁热效应直接测量仪测量了合金在1.5T磁场下的绝热温变.结果表明,少量Ga替代Al,合金的结构没有发生变化,最大绝热温变提高;居里温度变化不大.
关键词:
Gd3Al2-xGax
,
直接测量
,
绝热温变
闫崇
,
李向南
,
曹朝霞
,
田栓宝
,
尹艳红
,
杨书廷
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151209.002
对荷叶进行多阶温度炭化得到前驱炭材料,将材料与科琴黑(KB)、聚四氟乙烯(PTFE)按照2∶2∶3的质量比球磨混合后真空抽滤制备一种锂硫电池中间层柔性材料,PTFE/KB-C复合材料的多孔结构能为高阶硫化物 Li2 Sn(4≤n≤8)的进一步还原提供较多的三相反应位点,并利用 PTFE/KB-C 复合材料良好的多层多孔化学吸附作用来抑制可溶性多硫化物的穿梭。该中间层在以纯硫材料为正极的锂硫电池电性能测试表征中,1.0 C(电流密度1675 mA·g-1)倍率下首次放电比容量达1350 mAh·g-1,没有硝酸锂添加剂条件下经过100次充放电循环后比容量依旧保持在960 mAh·g-1,库伦效率基本在95%以上,保持了良好的循环稳定性。
关键词:
锂硫电池
,
中间层
,
正极
,
穿梭效应
,
荷叶
杨书廷
,
闫崇
,
曹朝霞
,
史梦姣
,
李艳蕾
,
尹艳红
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150373
以荷叶为原料,采用多阶炭化的方法,得到高比表面积(572.1 m2/g)和存在大量多级孔尤其微孔(平均孔径3.31 nm)结构居多的炭骨架,继而用高能球磨法及熔融法与单质硫进行复合制备出不同含硫量(48wt%,62wt%,71wt%)碳/硫复合材料。通过XRD、FESEM、EDS和TG对材料结构和形貌进行表征,结果表明硫被均匀固定在多孔碳材料的类石墨烯层状结构和类微米棒结构中。充放电测试表明,62wt%含硫量的复合正极材料性能表现最佳,在0.1C,1.2~2.8 V范围内充放电,首次放电比容量达1246 mAh/g,100次循环后依旧保持在600 mAh/g,制备出的复合正极材料对多硫化物的“穿梭效应”起到了抑制作用。
关键词:
锂硫电池
,
多阶炭化
,
多级孔
,
荷叶
曹朝霞
,
丁延敏
,
王志超
,
毛新欣
,
尹艳红
,
杨书廷
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160437
首次以海藻酸钙纤维为载体制得层状-钙钛矿结构的Ca2MnO4钙锰氧化物(Ca-Mn-O),并以尖晶石结构的CaMn3O6为对比样,测试了样品作为电化学氧还原催化剂(ORR)的性能.通过XRD、FE-SEM、TEM和BET对材料进行表征,结果表明该层状-钙钛矿结构的氧化物具有内部相互交联的多孔网状结构和大的比表面积.电催化测试结果表明:Ca2MnO4氧化物具有明显的催化活性,高的极限扩散电流密度、接近四电子氧化还原以及在碱性溶液中较低产率的过氧化氢,说明这种廉价而丰富的ORR催化剂具有潜在的应用前景.Ca-Mn-O氧化物的催化活性(初始还原电位、极限电流密度以及电子转移数)很大程度依赖于表面Mn的氧化态和晶体结构.此外,大的比表面积和多孔网状结构,增多了氧还原反应的电催化活性位;高的氧空位浓度有利于氧还原反应的进行;合适的晶体结构具有开放的空间,有利于氧的吸附.
关键词:
海藻酸钙纤维
,
非贵金属催化剂
,
Ca2MnO4氧还原
,
燃料电池
生利英
,
曹朝霞
,
黄焦宏
,
齐勇田
,
宋博宇
稀土
doi:10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.201604016
对经真空高频磁悬浮炉熔炼、900℃30 h热处理的Gd3 Al2-XGax(x=0,0.1,0.2,0.3)系列合金的组织结构和磁热效应进行了研究.研究发现,Gd3Al2-XGax系列合金保持了Gd3Al2的简单正方晶体结构,热处理后基相Gd3Al2的含量增加,随着Ga含量的增加,Gd3Al2-XGax合金的居里温度变化在1K～2K之间,在1.5T的外加磁场下,△Sm-T曲线半峰宽几乎不变,Gd3Al1.8Ga0.2合金的最大磁熵变最大,超过Gd3Al2的最大磁熵变30％.少量Ga替代Al可以提高Gd3Al2合金的磁热效应.
关键词:
Gd3Al2-xGax
,
居里温度
,
磁熵变
,
晶体结构
杨书廷
,
曹朝霞
,
张焰峰
无机材料学报
采用超声共沉淀法制备了多孔状稀土合金氧化物前驱体,将其与CaH2/H2进行低温还原扩散反应得到合金粉样品,并采用TEM、XRD、电化学工作站测定了样品的粒径、晶相变化及其电催化性能,探讨了稀土合金催化剂的微观形貌、晶相结构和电催化性能之间的关系。TEM、XRD测试结果表明样品粒径均匀,颗粒大小约20nm。在此合金粉上化学修饰Pt后用作质子交换膜燃料电池的阳极催化剂,组装成单电池进行电催化性能评价,测试结果表明具有良好的氢传质动力,提高PMEFC在室温下操作时的功率输出。
关键词:
纳米稀土合金
,
supersonic coprecipitation
,
anode catalyst
,
PEMFC
齐勇田
,
曹朝霞
,
曹润平
钢铁钒钛
以横流二氧化碳激光束作为诱导热源,利用激光熔覆工艺在铸钢基材表面形成含有Ti(CyN1-y)增强粒子的铁基熔覆层,熔覆层质量良好.用光镜、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等微观手段对复合熔覆层的组成、形貌及强化机制进行分析,并采用光学显微硬度计对熔覆层的显微硬度进行测试.结果表明:复合熔覆层是由粘结金属基体和呈弥散分布于其中的第二相粒子Ti(CyN1-y)组成.新生成的Ti(CyN1-y)硬质点颗粒形貌多呈不规则形状,在熔覆层中的增强相是以Ti(C0.3N0.7)和Ti(C0.2N0.8)这两种形式存在的.熔覆层的显微硬度HV0.2达到800～900.复合熔覆层中存在细晶强化、硬质点的弥散强化和固溶强化等强化机制.
关键词:
碳氮化钛
,
原位反应
,
激光熔覆
,
强化机制
