Fe-10Ni-10Cr-xAl-1Si合金预氧化组织和抗高温氧化研究

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作者 赵锦毓 吴长军 +1 位作者 刘亚 苏旭平 《热加工工艺》 北大核心 2025年第4期89-95,104,共8页

研究了Fe-10Ni-10Cr-xAl-1Si(x=0,2,4,6wt%)合金在1000℃和10^(-20)atm氧气压力下的氧化行为,通过循环氧化实验测试了其高温抗氧化性。结果表明,当不添加铝时,氧化合金表面形成连续的Cr_(2)O_(3)膜,最外层为少量FeCr_(2)O_(4)尖晶石,内... 研究了Fe-10Ni-10Cr-xAl-1Si(x=0,2,4,6wt%)合金在1000℃和10^(-20)atm氧气压力下的氧化行为,通过循环氧化实验测试了其高温抗氧化性。结果表明,当不添加铝时,氧化合金表面形成连续的Cr_(2)O_(3)膜,最外层为少量FeCr_(2)O_(4)尖晶石,内层为树枝状SiO_(2);当添加2wt%Al时,Al_(2)O_(3)在SiO_(2)内侧生长,SiO_(2)量减少;当添加4wt%Al时,氧化膜的结构与添加2wt%Al时相似,氧化程度加深,表现为氧化膜厚度增加,Al_(2)O_(3)以树枝状形式存在;当Al含量为6wt%时,在合金表面形成连续且完整的Al_(2)O_(3)膜。未经预氧化和预氧化5 h后的样品在1000℃下氧化300 h,未经预氧化处理的合金氧化增重较大,添加铝的合金经预氧化处理后氧化增重显著降低。添加6wt%Al的试样单位面积增重最小,耐高温氧化性能最好。其中,Al_(2)O_(3)膜起到了阻止氧气进入合金的作用。 展开更多

关键词 预氧化 Fe-Ni-Cr-Al-Si 氧化薄膜 循环氧化

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CdS纳米颗粒填充的自支撑多孔硅光致发光特性 被引量：2

2

作者 邢正伟 沈鸿烈 +4 位作者 李金泽 张三洋 杨家乐 姚函妤 李玉芳 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期135-139,共5页

为了研究CdS纳米颗粒填充的自支撑多孔硅的光致发光特性,选用电阻率为0.01~0.02Ω·cm的P型硅片,先采用二步阳极氧化法制备自支撑多孔硅,再利用电泳法将CdS纳米颗粒填充入该自支撑多孔硅中.采用扫描电子显微镜、X射线能谱分析、X射... 为了研究CdS纳米颗粒填充的自支撑多孔硅的光致发光特性,选用电阻率为0.01~0.02Ω·cm的P型硅片,先采用二步阳极氧化法制备自支撑多孔硅,再利用电泳法将CdS纳米颗粒填充入该自支撑多孔硅中.采用扫描电子显微镜、X射线能谱分析、X射线衍射分析、光致发光谱分析对所制备样品的形貌、相结构、组份及发光性能进行研究.实验结果表明：自支撑多孔硅内部成功填充了CdS纳米颗粒,该CdS纳米颗粒衍射峰为（210）;CdS纳米颗粒填充的自支撑多孔硅光致发光峰峰位发生红移,且从570nm转移到740nm;电泳时间直接影响CdS纳米颗粒的填充量,导致相关的发光峰强度及发光峰位明显不同. 展开更多

关键词 CDS 纳米颗粒 阳极氧化法 电泳法 自支撑多孔硅 光致发光

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NbTaO_(x)界面修饰用于高效钙钛矿太阳电池

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作者 蒋君 杨攻旅 +5 位作者 杨雨帆 王梦辉 李绿洲 胡宏伟 袁宁一 丁建宁 《半导体技术》 CAS 北大核心 2025年第1期17-22,共6页

界面修饰能够调控钙钛矿太阳电池(PSC)的埋底界面缺陷,为提高PSC的光电转换效率与稳定性,在电子传输层和钙钛矿层之间引入NbTaO_(x)界面修饰层,并研究其对正置结构的PSC光伏性能的影响。将含乙醇铌和乙醇钽的乙醇溶液旋涂在致密的SnO_(2... 界面修饰能够调控钙钛矿太阳电池(PSC)的埋底界面缺陷,为提高PSC的光电转换效率与稳定性,在电子传输层和钙钛矿层之间引入NbTaO_(x)界面修饰层,并研究其对正置结构的PSC光伏性能的影响。将含乙醇铌和乙醇钽的乙醇溶液旋涂在致密的SnO_(2)电子传输层表面,待其缓慢水解,经退火即可在SnO_(2)薄膜表面原位生长得到NbTaO_(x)修饰层。结合荧光光谱、水接触角测试和紫外光电子能谱等探究其影响机制。测试结果表明,基于NbTaO_(x)界面修饰层的PSC光电转换效率由19.14%提升至21.51%。NbTaO_(x)不仅可以提升电子传输能力,减少载流子在界面处的复合,且有利于钙钛矿层的沉积,提高钙钛矿薄膜的结晶质量。 展开更多

关键词 界面修饰 电子传输 钙钛矿太阳电池(PSC) 高效率 稳定性

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2618铝合金新型固溶处理工艺研究 被引量：1

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作者 朱翔鹰 朱振宇 +1 位作者 王建华 苏旭平 《热加工工艺》 北大核心 2024年第10期119-123,129,共6页

对不同固溶处理方式后的2618铝合金挤压态显微组织进行了观察与分析,并测定了固溶处理前后的硬度变化。结果表明:挤压态2618铝合金主要是由α-Al、Al9FeNi、Al7Cu2Fe和少量细小的Al2Cu相组成;在恒温+升温固溶处理时,随着固溶温度升高,2... 对不同固溶处理方式后的2618铝合金挤压态显微组织进行了观察与分析,并测定了固溶处理前后的硬度变化。结果表明:挤压态2618铝合金主要是由α-Al、Al9FeNi、Al7Cu2Fe和少量细小的Al2Cu相组成;在恒温+升温固溶处理时,随着固溶温度升高,2618铝合金的硬度先升高后降低,在547℃时达到最大值,比恒温固溶处理2618铝合金的硬度提高6.1%,且合金未出现晶粒粗化和过烧现象。在恒温+升温+降温升温循环固溶处理时,随着循环次数的增加,2618铝合金的硬度同样先升高后降低,在2次循环固溶处理时达到最大值,比恒温固溶处理2618铝合金的硬度提高14.5%,合金也未出现晶粒粗化和过烧现象。恒温+升温固溶处理或恒温+升温+降温循环固溶处理能有效提高2618铝合金的固溶效果和力学性能。 展开更多

关键词 2618铝合金 固溶处理 显微组织 力学性能

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高效柔性钙钛矿太阳电池的研究进展 被引量：1

5

作者 蒋君 王梦辉 +3 位作者 杨攻旅 胡宏伟 丁建宁 袁宁一 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第3期201-217,共17页

钙钛矿太阳电池(PSC)具有高光电转换效率(PCE)、低成本、易采用溶液法制备等特点,在发展轻薄、便携的柔性太阳电池方面有独特优势,可用于可穿戴设备、光伏建筑等领域。由于在柔性衬底上沉积均匀和高质量的钙钛矿薄膜颇具挑战性,目前,单... 钙钛矿太阳电池(PSC)具有高光电转换效率(PCE)、低成本、易采用溶液法制备等特点,在发展轻薄、便携的柔性太阳电池方面有独特优势,可用于可穿戴设备、光伏建筑等领域。由于在柔性衬底上沉积均匀和高质量的钙钛矿薄膜颇具挑战性,目前,单结柔性钙钛矿太阳电池的PCE虽已经达到24.08%,但仍落后于刚性钙钛矿太阳电池(认证PCE为26.1%);此外,柔性钙钛矿薄膜在制备和弯曲循环过程中会不可避免地产生晶界裂纹,这也为柔性钙钛矿太阳电池的稳定性和可靠性带来巨大挑战。系统地评述了提升柔性钙钛矿太阳电池PCE和稳定性的研究进展,从柔性衬底、晶粒调控、晶界增强、界面钝化及结构优化等不同角度进行了归纳总结,并对柔性钙钛矿太阳电池未来发展存在的问题和挑战进行了展望。 展开更多

关键词 柔性 钙钛矿太阳电池(PSC) 高效率 稳定性 晶粒 晶界 界面

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预氧化处理对MP35N合金高温氧化行为的影响

6

作者 刘鲁 刘亚 +2 位作者 吴长军 吴昱锋 苏旭平 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期60-70,共11页

目的 探索并优化合金成分、工艺以获得致密稳定的预氧化膜,提高合金抗氧化能力。方法 利用非自耗真空电弧炉熔炼合金,在真空容器中加热金属及其氧化物粉末获得平衡氧压。通过莱茵装置进行预氧化实验。通过FactSage计算Co-Ni-Cr-Mo-Al-S... 目的 探索并优化合金成分、工艺以获得致密稳定的预氧化膜,提高合金抗氧化能力。方法 利用非自耗真空电弧炉熔炼合金,在真空容器中加热金属及其氧化物粉末获得平衡氧压。通过莱茵装置进行预氧化实验。通过FactSage计算Co-Ni-Cr-Mo-Al-Si体系的合金组织相图及其氧化相图,利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜对预氧化的试样进行物相分析。结果 在1000℃、10^(–17)atm氧压下预氧化,未含Si的MP35N合金表面出现Cr_(2)O_(3)氧化物;随着Si添加量的增加,表面氧化物变为(Al,Cr)_(2)O_(3),以Cr_(2)O_(3)为主,内氧化物为Al_(2)O_(3);当Si含量(质量分数)为3%时,内部形成了近乎连续的带状Al_(2)O_(3)氧化膜。在1 000℃、10^(–25) atm氧压下,合金表面形成连续的Al_(2)O_(3)膜;在1 000℃、10^(–17) atm氧压下,Co-Ni-20Cr-10Mo-4Al-1Si合金预氧化后的外氧化膜为Cr_(2)O_(3),内氧化物为Al_(2)O_(3);随着氧压的提高,在空气气氛下合金表面生成尖晶石相氧化物。在1 000℃、10^(–17)atm氧压下预氧化1、5、10h,Co-Ni-20Cr-10Mo-4Al-1Si合金表面外氧化膜为Cr_(2)O_(3),内氧化物为Al_(2)O_(3),随着时间延长至20 h,合金表面形成连续的Al_(2)O_(3)膜。结论 随着Si添加量的增加,Al元素的活度不断升高,从而提高了Al_(2)O_(3)的形成驱动力,提升了Al元素的扩散系数,有更多的Al元素扩散至合金表层,有利于Al元素的选择性氧化。预氧化氧压的降低和氧化时间的延长,有利于保护性外氧化Al_(2)O_(3)膜形成,可有效提高合金的抗高温氧化性能。 展开更多

关键词 MP35N Co-Ni-20Cr合金 预氧化 Al_(2)O_(3)氧化膜 氧化机制 表面改性

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铝锰压铸铝合金铸造性能的正交试验研究

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作者 杨钱峰 朱翔鹰 +2 位作者 刘亚 王建华 苏旭平 《热加工工艺》 北大核心 2024年第19期93-97,102,共6页

选取锰、镍、硅和钛等4个合金元素,设计了L_(25)(5^(4))正交试验方案,探讨了锰、镍、硅和钛元素及其含量对铝锰压铸铝合金的熔点、凝固温度区间和流动性等铸造性能的影响。结果表明,对铝锰压铸铝合金流动性影响的主次顺序为Ti、Mn、Si... 选取锰、镍、硅和钛等4个合金元素,设计了L_(25)(5^(4))正交试验方案,探讨了锰、镍、硅和钛元素及其含量对铝锰压铸铝合金的熔点、凝固温度区间和流动性等铸造性能的影响。结果表明,对铝锰压铸铝合金流动性影响的主次顺序为Ti、Mn、Si和Ni元素。当合金成分(wt%)为Al-0.6Mn-0.1Ni-0.1Si-0.0Ti时,铝锰压铸铝合金具有最佳的流动性。铝锰压铸合金的熔点为663.2℃,比ADC12压铸铝合金的熔点高75.9℃;该压铸铝合金凝固温度区间为28.6℃,比ADC12压铸铝合金的凝固温度区间56.2℃小27.6℃,该铝锰压铸铝合金的流动性与ADC12压铸铝合金流动性相当。 展开更多

关键词 AL-MN合金 熔点 凝固温度区间 流动性

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轨迹可控的微型水母机器人研制

8

作者 王琦 李绿洲 +2 位作者 董旭 袁宁一 丁建宁 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1240-1248,共9页

为解决微型机器人在较小机身尺寸下实现高效轨迹控制的难题,设计并研制了微型仿水母机器人JRT,其由气室、重心调整机构和仿水母推进器三部分组成,尺寸仅为6.8 cm×5.3 cm,可通过重心调整机构和仿水母推进器协同控制有效实现水下轨... 为解决微型机器人在较小机身尺寸下实现高效轨迹控制的难题,设计并研制了微型仿水母机器人JRT,其由气室、重心调整机构和仿水母推进器三部分组成,尺寸仅为6.8 cm×5.3 cm,可通过重心调整机构和仿水母推进器协同控制有效实现水下轨迹可控.水下实验验证了机器人JRT沿竖直方向游泳和悬停、水平定向游泳以及水平弹射功能,并通过对机器人JRT沿竖直方向和水平方向游泳过程中的力平衡关系和运动状态数据分析提出了轨迹控制方案,测得水平定向游泳的速度可达到1.7 cm/s,轨迹偏差为0~3.4 cm,展现了微型仿水母机器人JRT较好的轨迹控制能力,可见其在水下资源勘查、环境监测等领域的应用潜力. 展开更多

关键词 仿生机器人 微型水母机器人 电磁驱动 轨迹控制 运动分析 重心调控

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Q195钢双镀Galfan合金镀层组织及耐蚀性 被引量：6

9

作者 吴长军 冯子跞 +3 位作者 刘亚 涂浩 王建华 苏旭平 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期52-59,共8页

为在结构钢件表面获得质量优良的高耐蚀性Galfan合金镀层,尝试在450℃先预镀纯锌再浸镀Galfan合金的双镀方法,并研究预镀时间和浸镀时间对镀层组织及耐蚀性的影响。结果表明,450℃预镀5 s以上的纯锌后再浸镀Galfan合金,镀层表面质量优... 为在结构钢件表面获得质量优良的高耐蚀性Galfan合金镀层,尝试在450℃先预镀纯锌再浸镀Galfan合金的双镀方法,并研究预镀时间和浸镀时间对镀层组织及耐蚀性的影响。结果表明,450℃预镀5 s以上的纯锌后再浸镀Galfan合金,镀层表面质量优良。镀层主要由Fe_2Al_5-Znx、FeAl_3-Znx和合金液的凝固组织组成,没有Fe-Zn化合物。随预镀时间增加,FeAl3-Znx+G(液相凝固组织)层变厚;随浸镀时间的增加,Fe_2Al_5-Znx层厚度逐渐增加,并逐渐形成FeAl_3-Znx层。FeAl3-Znx+G两相层在浸镀60 s以下均能稳定存在。通过电化学测试发现,双镀Galfan合金镀层耐蚀性明显优于纯锌镀层,但延长浸镀Galfan合金时间会降低镀层的耐蚀性。 展开更多

关键词 热浸镀 高尔凡 双镀 微观组织

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离子氮碳共渗与离子渗氮复合处理对45钢组织与性能的影响 被引量：8

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作者 缪斌 李景才 +2 位作者 孙泉 沾宪宪 胡静 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期30-34,共5页

为进一步提高渗层厚度及渗层性能,对45钢进行离子氮碳共渗与离子渗氮复合处理。采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和光学显微镜对渗层厚度、物相组成、截面与表面硬度、渗层脆性进行了分析。结果表明,复合处理可使45钢获得比单一... 为进一步提高渗层厚度及渗层性能,对45钢进行离子氮碳共渗与离子渗氮复合处理。采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和光学显微镜对渗层厚度、物相组成、截面与表面硬度、渗层脆性进行了分析。结果表明,复合处理可使45钢获得比单一离子渗氮或离子氮碳共渗更快的渗速、更优的性能。相同的处理时间下,复合处理渗层厚度比单一离子渗氮或离子氮碳共渗大幅度增加,有效硬化层比单一离子渗氮增加约35μm,提高约1倍,同时渗层脆性显著降低。物相分析表明复合处理后化合物层中ε相和γ'相的相对含量发生了变化,即ε相增多,而γ′相减少。 展开更多

关键词 离子氮碳共渗 45钢 离子渗氮 化合物层 显微硬度

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高温快速盐浴渗氮提高拖拉机曲轴性能 被引量：5

11

作者 戴明阳 唐威 +1 位作者 孙斐 胡静 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期40-44,共5页

为提高拖拉机曲轴盐浴渗氮效率,选择用于生产拖拉机曲轴的常用材料45钢,分别进行不同保温时间的高温快速盐浴渗氮和常规盐浴渗氮。利用光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计和电化学工作站对渗层的显微组织、物相、硬度和耐蚀性进行了... 为提高拖拉机曲轴盐浴渗氮效率,选择用于生产拖拉机曲轴的常用材料45钢,分别进行不同保温时间的高温快速盐浴渗氮和常规盐浴渗氮。利用光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计和电化学工作站对渗层的显微组织、物相、硬度和耐蚀性进行了测试和分析。研究结果表明:经过660℃×20 min高温盐浴渗氮处理后化合物层的厚度与560℃×140 min常规盐浴渗氮相近,表明高温盐浴渗氮可以显著缩短渗氮的时间。在化合物层厚度相近的情况下,高温盐浴渗氮处理后渗层中γ'-Fe4N相含量从常规盐浴渗氮的0.46增加到0.61,同时,截面最高硬度从常规盐浴渗氮的702提高到784 HV0.01,并且耐蚀性能也获得了提高。该研究可为提升盐浴渗氮技术应用于45钢拖拉机曲轴表面改性工艺方案提供参考。 展开更多

关键词 拖拉机 温度 试验 曲轴 盐浴氮化 硬度

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同时检测沙门氏菌和炭疽杆菌磁致伸缩生物传感器制备与应用 被引量：6

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作者 胡静 胡佳佳 +1 位作者 沈雯 Bryan A.Chin 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期297-301,共5页

为探索2个磁弹性生物传感器进行串联是否会存在耦合干扰,继而影响各自的检测精度,该文以磁致伸缩带材（2 826 MB Metglas TM）为传感器膜片,不同种类噬菌体为生物识别元件,制备了可同时检测沙门氏菌和炭疽杆菌2种病菌的磁致伸缩生物传... 为探索2个磁弹性生物传感器进行串联是否会存在耦合干扰,继而影响各自的检测精度,该文以磁致伸缩带材（2 826 MB Metglas TM）为传感器膜片,不同种类噬菌体为生物识别元件,制备了可同时检测沙门氏菌和炭疽杆菌2种病菌的磁致伸缩生物传感器系统。采用物理吸附法在部分磁致伸缩传感器表面固定了对沙门氏菌具有检测专一性的E2噬菌体,用于检测沙门氏菌;部分磁致伸缩传感器表面固定了对炭疽杆菌具有检测专一性的JRB7噬菌体,用于检测炭疽杆菌。在磁致伸缩传感器表面固定噬菌体后,采用牛血清蛋白作为阻滞剂覆盖没有固定噬菌体的局部区域,防止检测中非专一性细菌吸附导致的检测误差。同时,制备了一种没有固定任何噬菌体只覆盖牛血清蛋白阻滞剂的参考传感器,目的是探索牛血清蛋对被检病菌吸附到传感器表面的阻滞效果。在检测过程中,传感器由磁场定位,将传感器浸入到病原体溶液中,吸附细菌后传感器质量增加,导致其共振频率降低。研究发现：所研制的生物传感器系统不存在相互耦合干扰,每种生物传感器能专一性地吸附与表面噬菌体对应的被测病菌。对浓度范围为5×10^5×108 CFU/m L菌液检测还发现,该系统具有良好的检测灵敏度,本研究所采用尺寸规格的传感器灵敏度同单个传感器检测灵敏度一样,为103 CFU/m L。同时,参考传感器浸入到病原体溶液中频率无变化证明了牛血清蛋白阻滞剂可有效消除没有固定噬菌体的局部表面对细菌的非专一性结合。扫描电镜对传感器样品表面进行观察,直观地证明了生物传感器与其目标被测物之间的吸附情况,观察结果为生物传感器对细菌的检测提供了可靠的参考证据。 展开更多

关键词 生物传感器 抗体 细菌 磁致伸缩 噬菌体 沙门氏菌 炭疽杆菌

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空气预氧化与盐浴预氧化对盐浴渗氮催渗效果的对比 被引量：4

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作者 戴明阳 魏坤霞 +3 位作者 陈尧 宋仁国 孙斐 胡静 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期38-43,共6页

以45钢为试验材料,采用空气炉和盐浴炉两种方式进行预氧化,随后进行相同工艺的盐浴渗氮处理。对比分析两种预氧化方式对盐浴渗氮效率和组织性能的影响。利用光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、电化学工作站和扫描电镜对样品的显微... 以45钢为试验材料,采用空气炉和盐浴炉两种方式进行预氧化,随后进行相同工艺的盐浴渗氮处理。对比分析两种预氧化方式对盐浴渗氮效率和组织性能的影响。利用光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、电化学工作站和扫描电镜对样品的显微组织、物相、硬度、耐蚀性和表面形貌进行了测试和分析。预氧化试样表层物相分析发现,盐浴预氧化和空气预氧化处理45钢表面均形成含有Fe_3O_4的氧化膜,但是随着保温时间延长盐浴预氧化处理试样表面氧化膜中的Fe_3O_4含量增速更快、含量更高,且具有更大的比表面积,在随后的渗氮处理中容易被还原。盐浴预氧化(350℃×45 min)后进行盐浴渗氮(560℃×120 min),化合物层厚度达到了20.8μm,显著地提高盐浴渗氮效率,是相同工艺参数空气预氧化后盐浴渗氮所获得化合物层厚的1.6倍。同时能改善渗层组织性能,耐腐蚀性能提高。 展开更多

关键词 预氧化 盐浴渗氮 显微结构 硬度 耐蚀性

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L-3-(4-吡啶基)-丙氨酸钝化钙钛矿太阳电池界面缺陷 被引量：4

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作者 刘雯雯 胡志蕾 +6 位作者 王立 曹梦莎 张晶 张婧 张帅 袁宁一 丁建宁 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期629-636,I0004,共9页

近年来钙钛矿材料因其优异的光电性能而成为光伏领域的研究热点,但调控钙钛矿太阳电池内界面缺陷仍是亟需解决的关键问题之一。本研究在溶液两步法制备钙钛矿光吸收层的过程中引入有机小分子添加剂(L-3-(4吡啶基)-丙氨酸(L-3-(4-pyridyl... 近年来钙钛矿材料因其优异的光电性能而成为光伏领域的研究热点,但调控钙钛矿太阳电池内界面缺陷仍是亟需解决的关键问题之一。本研究在溶液两步法制备钙钛矿光吸收层的过程中引入有机小分子添加剂(L-3-(4吡啶基)-丙氨酸(L-3-(4-pyridyl)-alanine,(PLA))。测试结果显示引入PLA可提高器件的各光电性能参数,含PLA器件的最优能量转换效率为21.53%,而参照器件为20.10%。进一步研究表明引入PLA可延长荧光寿命,降低器件的陷阱态密度(从5.59×10^(16)cm^(−3)降至3.40×10^(16)cm^(−3)),促进界面电荷抽取,抑制载流子复合。器件性能的提升是由于PLA促进PbI2在钙钛矿薄膜晶界处富集及PLA在界面处锚定起到了钝化缺陷的作用。本研究可以为进一步调控钙钛矿太阳电池的缺陷提供借鉴。 展开更多

关键词 钙钛矿太阳电池 多官能团添加剂 陷阱态密度 载流子复合

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镁合金表面SA/GO耐蚀/耐磨一体化复合涂层 被引量：2

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作者 王莹 唐爱国 +3 位作者 周星怡 逄显娟 袁宁一 丁建宁 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期70-79,共10页

氧化石墨烯(GO)作为一种典型的二维层状材料在表面防护领域具有较大的应用潜力,然而其团聚现象和表面大量纳米孔隙的存在往往会削弱其对基体的保护作用。将硬脂酸(SA)接枝到GO片层并采用自组装的方法,在AZ31B镁合金表面制备SA-GO复合涂... 氧化石墨烯(GO)作为一种典型的二维层状材料在表面防护领域具有较大的应用潜力,然而其团聚现象和表面大量纳米孔隙的存在往往会削弱其对基体的保护作用。将硬脂酸(SA)接枝到GO片层并采用自组装的方法,在AZ31B镁合金表面制备SA-GO复合涂层。采用SEM、XRD和FT-IR表征涂层的表面形貌、结构以及官能团;采用接触角测试仪、电化学工作站和摩擦磨损试验机分别表征涂层的润湿性、耐蚀性以及耐磨性。电化学测试结果表明,该复合涂层的引入使得腐蚀电流密度降低了约三个数量级,显著提高了镁合金基体的耐蚀性,这与涂层孔隙率的降低以及疏水性的增加有关。摩擦测试结果表明:与镁合金基体相比,SA-GO涂层的磨损率降低了99.3%,摩擦因数降低了83.1%,这与SA的自润滑性能以及GO层间距增加导致GO片层更易滑移有关。研究成果为实现金属表面防腐/耐磨一体化防护研究提供了实验依据和理论基础。 展开更多

关键词 镁合金 氧化石墨烯 硬脂酸 防腐性 耐磨性

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金属基材不同表面污染条件对涂层体系防护性能的影响 被引量：1

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作者 刘军 赵会军 +2 位作者 魏彦方 汪敏慧 彭浩平 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期66-71,共6页

利用浸泡实验研究金属基材上不同表面污染条件下环氧富锌/环氧云铁/聚氨酯涂层体系的电化学阻抗特征,用Nyquist图、低频阻抗、相对介电常数、特征频率等评价表面污染对涂层防护性能的影响。结果表明:锈层存在会加强金属表面离子吸附,增... 利用浸泡实验研究金属基材上不同表面污染条件下环氧富锌/环氧云铁/聚氨酯涂层体系的电化学阻抗特征,用Nyquist图、低频阻抗、相对介电常数、特征频率等评价表面污染对涂层防护性能的影响。结果表明:锈层存在会加强金属表面离子吸附,增大体系电容,降低腐蚀反应阻力;可溶盐污染主要作用为加速侵蚀组分渗透,促使涂层起泡;粉尘污染为微孔成形提供条件,且涂层会因应力集中及早形成破损点而丧失保护能力。4种涂层体系整体防护性能排序为:正常涂层>锈层污染>可溶盐污染>粉尘污染。 展开更多

关键词 复合涂层 污染 电化学阻抗 腐蚀 防护性能

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合金元素对CoCrFeNi基高熵合金相组成和力学性能影响的研究现状 被引量：28

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作者 孙娅 吴长军 +2 位作者 刘亚 彭浩平 苏旭平 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1169-1173,共5页

基于多主元设计理念的高熵合金(又称多主元合金)虽然组成元素复杂,但能形成简单结构的固溶体,并具有优异的性能,已成为当前高性能金属材料的研究热点之一。目前的研究主要集中在固溶体形成条件、成分种类、含量、组织结构及不同退火温... 基于多主元设计理念的高熵合金(又称多主元合金)虽然组成元素复杂,但能形成简单结构的固溶体,并具有优异的性能,已成为当前高性能金属材料的研究热点之一。目前的研究主要集中在固溶体形成条件、成分种类、含量、组织结构及不同退火温度对合金的组织和力学性能的影响等方面。学者们还界定了形成固溶体时合金混合焓、原子半径及价电子浓度(VEC)的范围。当前的研究以CoCrFeNi基合金最为广泛,主要研究目标包括提高BCC型合金的塑性或FCC型合金的强度,以及开发具有良好的可铸性、易适应大规模生产的共晶高熵合金。通过降低晶粒尺寸、热处理和引入新元素等方法,使高熵合金产生晶界强化以及析出细小、弥散的第二相,从而有效地强化FCC基体。通过一系列的合金设计,研究出一些低成本、高性能的合金,进而也可用于一些高性能要求的零件或制备成高性能涂层。本文综述了合金元素Al、Cu、Ti、Mn、Mo、Pd、Nb及两种元素协同作用对铸态CoCrFeNi基高熵合金的相组成和力学性能的影响。通过对比发现,不同元素由于其原子半径、电负性以及与其他元素的结合力不同对高熵合金的相形成产生不同的影响,从而影响其力学性能。Al、Ti和Mo等原子半径较大元素的添加会产生固溶强化,使得合金的硬度增大。同时,Al元素的添加会因形成有序的B2相而产生第二相强化;部分合金还能形成共晶高熵合金。Ti和Mo元素由于与其他元素的混合焓较小容易形成复杂的化合物使得合金变脆。而Cu与其他元素混合焓较大,易优先在枝晶间析出。铸态下Mn含量的变化不影响合金的晶体结构,合金为FCC相。经过时效处理后,Mn含量高的合金有少量σ相析出。添加Nb元素后,合金由于Laves相的出现强度增加且变脆。此外,还对添加Pb元素后合金的饱和磁化性能以及部分合金的耐腐蚀性等进行了综述。本文可为高熵合金的成分设计及研究提供参考。 展开更多

关键词 高熵合金 CoCrFeNi 基 合金元素 时效处理 力学性能

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Al-3B变质共晶铝硅合金的显微组织与力学性能 被引量：8

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作者 李宏宝 涂浩 +3 位作者 彭浩平 吴长军 王建华 苏旭平 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1599-1605,共7页

采用Al-3B中间合金对不同温度Al-12.6Si合金熔体进行变质处理。结果表明:当变质温度相同时,随着Al-3B加入量的增加,Al-12.6Si合金中α(Al)相的面积分数呈现先增大后减小的变化趋势,当Al-3B加入量为0.4%(质量分数)时,α(Al)相面积分数达... 采用Al-3B中间合金对不同温度Al-12.6Si合金熔体进行变质处理。结果表明:当变质温度相同时,随着Al-3B加入量的增加,Al-12.6Si合金中α(Al)相的面积分数呈现先增大后减小的变化趋势,当Al-3B加入量为0.4%(质量分数)时,α(Al)相面积分数达到最大值35.6%。当Al-3B加入量为0.4%时,随着变质温度的升高,Al-12.6Si合金中α(Al)相的面积分数也呈现先增大后减小的变化趋势,当变质温度为700℃时,合金组织中α(Al)相的面积分数最大。与未变质Al-12.6Si合金相比,在700℃时经0.4%Al-3B变质处理后,Al-12.6Si合金的抗拉伸强度和伸长率分别提高12%和64%,变质处理后合金的综合力学性能得到明显提高。 展开更多

关键词 Al-12.6Si合金 变质处理 显微组织 力学性能

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离子渗氮化合物层物相调控对耐磨性的影响 被引量：10

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作者 彭甜甜 林超林 +2 位作者 陈尧 王辉 胡静 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期172-177,共6页

目的探索化合物层物相与耐磨性的关系,并实现其有效调控,从而满足不同零部件的服役性能要求。方法选用常用渗氮钢38CrMoAl进行不同氮气比(15%、20%、25%)离子渗氮研究,渗氮温度为510℃,保温4 h。采用光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度... 目的探索化合物层物相与耐磨性的关系,并实现其有效调控,从而满足不同零部件的服役性能要求。方法选用常用渗氮钢38CrMoAl进行不同氮气比(15%、20%、25%)离子渗氮研究,渗氮温度为510℃,保温4 h。采用光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机对渗氮后的显微组织、物相组成、截面硬度、耐磨性进行了测试和分析。结果在相同的渗氮温度下,调节氮气比可获得不同物相组成的化合物层。在渗氮温度510℃下,氮气比为20%时满足形成γ′相的临界氮势,从而得到γ′单相化合物层。氮气比达到25%时,满足形成ε相的临界氮势,渗氮层中γ′相形成,并动态转变成ε相,使ε相逐渐增多,形成ε+γ′双相化合物层。结论38CrMoAl经不同氮气比离子渗氮后形成了ε+γ′双相化合物层,在较小磨损载荷(200 g)下,具有更优的耐磨性。但在较大磨损载荷(400 g)下,氮气比20%获得的γ′单相化合物层试样磨痕较窄,摩擦系数较小,即在较大磨损载荷下,γ′单相化合物层比ε+γ′双相化合物层表现出更加优异的耐磨性能。该研究可为不同磨损服役条件的零部件离子渗氮工艺设计提供参考。 展开更多

关键词 38CRMOAL钢 离子渗氮 化合物层 物相 耐磨性

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机械能助Al-Zn-Cr共渗工艺及渗层组织 被引量：8

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作者 何祖新 苏旭平 +3 位作者 彭浩平 刘亚 吴长军 涂浩 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期44-51,共8页

采用机械能助渗技术,在600℃温度下对20钢进行Al-Zn-Cr共渗试验。利用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等仪器,分析合金元素铬对渗层组织共渗速率的影响,分析助渗时间对渗层组织的影响,测定铬在渗层中的分布,以及铬含量对渗层厚... 采用机械能助渗技术,在600℃温度下对20钢进行Al-Zn-Cr共渗试验。利用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等仪器,分析合金元素铬对渗层组织共渗速率的影响,分析助渗时间对渗层组织的影响,测定铬在渗层中的分布,以及铬含量对渗层厚度的影响。结果表明:在机械能助Al-Zn-Cr共渗的研究中,铬含量的增加促进了渗层厚度的增加,而铬在渗层中分布相对均匀,无富集现象。在相同助渗时间下,铬含量的增加,促进了共渗速率的提高,促使渗层组织由单一的铁铝渗层组织转变为铁铝、铁锌多层渗层组织。在同一渗剂配比条件下,助渗时间的延长,促进Fe-Zn相形成,Fe-Al相减少。在助渗条件为600℃、3 h、5%Cr时,渗层为α-Fe(富锌)、Fe_3Zn_(10)、FeZn_7、FeAl等相组成的多层组织,而且相对致密;渗层兼顾抗氧化性和阴极保护作用。 展开更多

关键词 机械能助渗 Al-Zn-Cr 渗层

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