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三维石墨烯/碳纳米管复合材料及其超级电容器应用?

徐丽 , 巩学海 , 盛鹏 , 陈新 , 韩钰 , 刘双宇 , 王博 , 赵广耀 , 刘海镇 , 毕辉 , 黄富强

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.增刊(Ⅱ).022

以化学气相沉积法，利用硅藻土作为天然催化剂，制备出三维石墨烯/碳纳米管复合材料，通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和比表面及孔径分析(BET)等方法对材料的形貌和孔径分布进行表征.研究了复合材料在1 mol/L H2 SO4电解液中的超级电容器电化学性能.循环伏安测试结果表明，在扫描速率为2 mV/s时，三维石墨烯/碳纳米管复合电极在1 mol/L H2 SO4电解液中的比电容达到110 F/g.50 mV/s扫描速率下，复合电极稳定循环10000次容量保持稳定.

关键词: 石墨烯 , 碳纳米管 , 三维结构 , 储能

6xxx系铝合金导体材料的时效行为

刘东雨 , 高倩 , 李宝让 , 刘静静 , 侯世香 , 韩钰 , 陈新 , 马光

材料热处理学报

综述了6xxx系铝合金导体材料的时效行为.微量元素Cu促进时效进程,减轻停放效应,提高峰值强度,Zr减缓时效进程,改善合金的耐热性,适量稀土对合金的性能产生好的影响.6xxx系铝合金导体材料的使用状态为β?相起主要强化作用的过时效状态.要开发出高电导率中强度铝合金导体材料,必须深入研究低Mg+ Si含量的Al-Mg-Si-RE铝合金时效行为.

关键词: 铝合金 , 导体材料 , 时效 , 合金元素

高电导率耐热铝合金导体材料的合金设计

刘东雨 , 李文杰 , 韩钰 , 高倩 , 刘静静 , 侯世香 , 李宝让 , 陈新

材料热处理学报

耐热铝合金导线的耐热机理是采用微合金化元素提高铝基体的再结晶温度.提高耐热铝合金导线电导率的措施是优选微合金元素和工业纯铝,降低微合金元素和杂质元素对铝基体导电性的影响.在分析Zr、Er、Y等微合金元素对铝导体再结晶温度和导电性影响的基础上设计出了Al-Er-Y和Al-Er-Y-B系耐热铝合金导体材料.采用优选Al99.70重熔用铝锭和Al-Er、Al-Y、Al-B中间合金制备了Al-Er-Y-(B)耐热铝合金导线.结果表明,Al-0.1 ～ 0.2Er-0.1～0.2Y-0 ～0.03B合金导线的抗拉强度≥160 MPa、伸长率(200 mm标距)≥2％、导电率(20℃)≥61％ IACS、230℃退火1h后的强度残存率≥90％.

关键词: 导体材料 , 铝合金 , 合金设计 , 稀土元素 , 架空线路

三维石墨烯纳米球的制备及其在锂离子电池中的应用

徐丽 , 盛鹏 , 陈新 , 韩钰 , 刘双宇 , 王博 , 赵广耀 , 刘海镇

无机材料学报 doi:10.15541/jim20160059

采用直流电弧放电法制备出一种三维石墨烯纳米球材料.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉曼光谱和X射线衍射光谱(XRD)等测试方法对三维石墨烯纳米球的形貌和结构进行了表征和研究.通过交流阻抗(EIS)、恒流充放电和循环稳定性测试等电化学测试手段来研究三维石墨烯纳米球作为锂离子电池负极材料的电化学性能.结果表明,在电流密度为0.05 A/g下,三维石墨烯纳米球作为锂离子电池负极材料的首次放电容量为485.9 mAh/g,高于炭黑作负极的放电容量(401 mAh/g);当电流密度为1A/g时,三维石墨烯纳米球负极材料仍然具有185.4 mAh/g的放电容量.在电流密度分别为0.5 A/g和2,5 A/g下,充放电循环100次以后,三维石墨烯纳米球的比容量几乎没有衰减,这表明三维石墨烯纳米球作为锂离子电池的负极材料比炭黑具有更大的容量,同时具有优异的循环稳定性.

关键词: 三维石墨烯 , 纳米球 , 锂离子电池

Y对耐热铝导体材料铸态组织和性能的影响

韩钰 , 夏延秋 , 祝志祥 , 孙远 , 宾杰 , 李红英 , 杨长龙

材料科学与工艺 doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160512

随着特高压输电技术在我国的大力发展，铝合金导体材料作为特高压输电线路的主要组成部分，受到业内的广泛关注．本文采用电导率测试、硬度测试、金相显微镜和扫描电镜观察等手段，研究添加不同含量稀土Y对铸态Al－Zr耐热铝导体材料的影响．研究结果表明：Y元素和Fe、Si等杂质元素形成金属间化合物，可净化基体，改变杂质相的形态和分布，使其粒子化、球化和细化．Y元素在枝晶网络和晶界分布，从而细化晶粒和枝晶组织，但添加量达到0．5％时晶粒细化不均匀．当Y含量为0．2％时，电导率达到60％IACS；当Y含量为0．3％时，硬度达到最高值20．9HBS，且电导率并无明显下降．加入0．3％ Y可使耐热铝导体材料获得较好的综合性能．

关键词: Y , 铝导体 , 晶粒细化 , 电导率 , 硬度

5种接地金属材料在北方碱性黄土中的腐蚀行为

卢云深 , 祝志祥 , 韩钰 , 赵蕊

材料保护

为了研究常用接地金属材料在北方碱性黄土中的腐蚀规律,利用极化曲线研究了1Cr18Ni9Ti不锈钢、纯铜、电镀铜覆钢、连铸铜覆钢、镀锌钢在北京及天津碱性黄土中的腐蚀行为,并利用失重法考察了上述材料现场埋置1a的腐蚀情况.结果表明:在碱性黄土中纯铜和铜覆钢腐蚀速度相当,低于镀锌钢,且不锈钢在碱性黄土中腐蚀过程存在钝化区间,腐蚀程度远低于纯铜和铜覆钢;利用极化曲线法计算出的腐蚀速度比现场埋置1 a的实测数据明显偏高.

关键词: 土壤腐蚀 , 碱性黄土 , 不锈钢 , 纯铜 , 铜覆钢 , 镀锌钢 , 腐蚀速度

致密羟基磷灰石生物陶瓷烧结技术研究进展

韩钰 , 施雨湘 , 张凡 , 陈君平

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2006.05.029

致密羟基磷灰石生物陶瓷具有独特的物理、生物性能,在医学上有着广阔的应用前景.本文综述制备该生物陶瓷的主要烧结技术,并对提高致密性的方法做了一些总结和设想.

关键词: 羟基磷灰石 , 生物陶瓷 , 密度 , 烧结

电化学阻抗谱评价输电铁塔防护涂层配套性能

陈云 , 药宁娜 , 陈新 , 韩钰

腐蚀与防护

研究了用于输电铁塔防护的带锈环氧底漆（A）、水性环氧防锈底漆（B）、氟硅改性丙烯酸面漆（C）、有机硅改性醇酸树脂面漆（D）所组成的4个涂层配套体系的电化学阻抗谱图特征。通过研究涂层电阻、涂层孔隙率和10kHz下的涂层相对介电常数对4种涂料配套体系的防腐蚀性能进行了比较和评价。结果表明，4个配套涂层体系防护性能的优劣顺序为：A-D〉B-C〉B-D〉A-C，测试评价结果与中性盐雾试验结果一致。适合于输电铁塔防护用的涂料为A-D体系，即带锈环氧底漆／有机硅改性醇酸树脂面漆。

关键词: 输电铁塔 , 防护涂料 , 电化学阻抗谱(EIS) , 耐腐蚀性能

均匀化退火后冷却条件对Al－Cu合金组织性能影响

刘蛟蛟 , 韩钰 , 祝志祥 , 陈保安 , 张宏宇 , 李红英

材料科学与工艺 doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160408

为优化铝合金均匀化退火后的冷却工艺参数，采用动态电阻法、扫描电镜、透射电镜观察、能谱分析和硬度测试等方法，研究了均匀化处理后的冷却条件对Al－4％Cu合金组织性能的影响．获得的电阻率－温度曲线与材料的脱溶行为有良好的相关性．随着均匀化处理后冷却速率的降低，实验合金在冷却过程中会依次析出平衡相θ、亚稳相θ′和θ″．绘制了实验合金的CCT图，确定的脱溶敏感温度区间为500～300℃．选用合适的冷却工艺可以改善合金的组织性能，冷却时间超过1000 min，合金有较低的硬度和电阻率．当实验合金均匀化后冷却至室温的时间处于19．4～184．1 min时会析出θ″相，导致硬度和电阻率上升，不利于后续的塑性加工，应该尽量避免．

关键词: Al-Cu合金 , 冷却条件 , 电阻率 , 硬度 , 微观组织

等离子喷涂Li0.5Fe2.5O4防护涂层及其表征

祝志祥 , 韩钰 , 陈新 , 马壮 , 杨长龙 , 张宏宇

中国表面工程 doi:10.11933/j.issn.1007-9289.2016.06.015

以Li2CO3和Fe2O3粉末为原料,通过高温固相煅烧、喷雾造粒及热处理制备出纯净单相的Li0.5Fe2.5O4热喷涂粉体,采用等离子喷涂技术在Q235钢表面沉积出Li0.5Fe2.5O4铁氧体涂层,并研究其微观组织结构、物理电气和耐腐蚀性能.结果表明,热喷涂制备的Li0.5Fe2.5O4涂层表面致密均匀,平均孔隙率为4.1％,且与钢基体具有良好的界面结合,结合强度平均值为27.6 MPa,涂层电阻率为2.14×10-SΩ·m,且涂层耐电化学腐蚀性能良好,3.5％ NaCl溶液介质中的平均腐蚀速率约为0.003 7 mm/a,显示等离子喷涂制备的高质量Li0.5Fe2.5O4涂层可较好满足接地材料防护涂层对其耐蚀和导电性方面的要求,可作为一种有效的腐蚀防护措施应用在传统钢质接地材料防腐工程中.

关键词: 等离子喷涂 , 防护 , 铁氧体 , 接地材料

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