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基于不同衬底材料的TiO_(2)/Cu/Ag/TiO_(2)多层复合透明导电薄膜的制备与性能研究
1
作者 陶凯 丁海 +4 位作者 张佳艺 李孟范 王玉丹 王吴鸽 郭晓茹 《精密成形工程》 北大核心 2025年第3期188-197,共10页
目的在不同衬底材料上磁控溅射沉积TiO_(2)/Cu/Ag/TiO_(2)多层复合透明导电薄膜并分析其微观结构和光电性能,以探讨衬底材料对复合薄膜性能的影响规律。方法选用纯度≥99.99%的TiO_(2)、Cu和Ag靶材,采用射频和直流溅射电源,在钙钠玻璃... 目的在不同衬底材料上磁控溅射沉积TiO_(2)/Cu/Ag/TiO_(2)多层复合透明导电薄膜并分析其微观结构和光电性能,以探讨衬底材料对复合薄膜性能的影响规律。方法选用纯度≥99.99%的TiO_(2)、Cu和Ag靶材,采用射频和直流溅射电源,在钙钠玻璃和柔性PET衬底上分别逐层溅射沉积不同结构参数的TiO_(2)/Cu/Ag/TiO_(2)复合薄膜。利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、紫外-可见分光光度计和四探针测试仪等对薄膜的微观形貌、物相、透光性和导电性进行检测。结果在玻璃衬底上逐层沉积已优化结构的复合薄膜,得到界面组织均匀、透光性和导电性优异的样品,可见光波段的平均透射率T_(ave(400-800))为91.73%,表面电阻R_(s)为5.52Ω/□,品质因子ϕ_(TC(400-800))达76.47×10^(-3)Ω^(-1)。在PET衬底上沉积的柔性复合薄膜的导电性和透光性均低于同结构的玻璃衬底样品的相应特性,T_(ave(400-800))为84.65%,R_(s)为8.58Ω/□,ϕ_(TC(400-800))为22.02×10^(-3)Ω^(-1)。结论亚纳米厚度Cu种子层的引入可有效增强金属导电层在TiO_(2)介质层上沉积成膜的均匀性,在较高表面粗糙度的柔性衬底上沉积的复合薄膜相对于同结构的玻璃衬底薄膜显示出较低的透光和导电性能。 展开更多
关键词 透明导电薄膜 多层结构 磁控溅射 介质层 种子层
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废旧三元锂离子电池正极材料的酸浸回收与再生试验研究 被引量：4
2
作者 白一含 苏梦 +5 位作者 王文哲 李发闯 郭战永 王洪波 马大千 蔡敬雯 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2024年第6期624-629,共6页
系统研究了废旧三元锂电池中有价金属元素的回收及电极材料再生。以正极材料粉体为对象,采用酸浸—除杂—共沉淀—高温固相合成的工艺路线,开展了Ni、Co、Mn和Li等有价金属元素的回收研究。考察了H_(2)SO_(4)浓度、H_(2)O_(2)用量对酸... 系统研究了废旧三元锂电池中有价金属元素的回收及电极材料再生。以正极材料粉体为对象,采用酸浸—除杂—共沉淀—高温固相合成的工艺路线,开展了Ni、Co、Mn和Li等有价金属元素的回收研究。考察了H_(2)SO_(4)浓度、H_(2)O_(2)用量对酸浸的影响,通过NaOH调节浸出液pH去除Fe^(2+)、Al^(3+)杂质,进而合成三元锂电池正极材料前驱体及再生前驱体活性物质,并探讨了再生正极材料的电化学性能。结果表明:以0.3 mol/L H_(2)SO_(4)和8%H_(2)O_(2)为酸浸剂,Ni^(2+)、Co^(2+)、Mn^(2+)、Li^(+)浸出率可分别达99.7%,99.1%,97.2%,99.5%;在pH为4.5~6.5条件下可完全沉淀去除Fe^(2+)、Al^(3+)等杂质,当pH升至10.0时即可完全共沉淀Ni^(2+)、Co^(2+)、Mn^(2+),获得前驱体;通过加入锂源可再生正极材料;电化学性能测试结果表明,在1 C下,三元锂电池循环1次的放电比容量可达143.7 mAh/g,循环100次后性能稳定,CV曲线有明显的氧化还原峰,不同倍率下循环放电性能良好。 展开更多
关键词 废旧三元锂电池 前驱体 正极材料 有价金属 硫酸 浸出 回收 再生
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应变调控对PEMFC金属有机框架电极活性的影响
3
作者 周梦硕 罗海洋 +1 位作者 冯振 苏光 《电池》 CAS 北大核心 2024年第3期320-324,共5页
质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有结构简单、能源转化率高效、产物清洁等优点,但较高的贵金属催化剂成本以及耐用性等问题阻碍了其商业化应用。采用第一性原理计算方法,构建一种氧配位的金属有机框架(MOF)模型,分别研究x方向和y方向不同... 质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有结构简单、能源转化率高效、产物清洁等优点,但较高的贵金属催化剂成本以及耐用性等问题阻碍了其商业化应用。采用第一性原理计算方法,构建一种氧配位的金属有机框架(MOF)模型,分别研究x方向和y方向不同应变程度对铁基MOF中心原子氧还原催化活性的影响。沿宽度y轴方向压缩应变2%到拉伸应变4%的范围内,应变对Fe-O-MOF的催化活性有较大的调节作用。沿金属原子结构长度x轴方向在压缩应变2%到拉伸应变6%的范围内,应变对Fe-O-MOF的催化活性有较大的调节作用。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池(PEMFC) 金属有机框架(MOF) 电极活性 氧还原反应(ORR) 应变调控
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钨极间距对双钨极TIG焊电弧特性的影响研究
4
作者 郭朝博 崔露露 +3 位作者 陶凯 李兴霞 马天凤 吴喆 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第1期58-63,共6页
针对双钨极TIG焊电弧建立了三维稳态数学模型,通过假设和边界条件对控制方程组进行迭代求解,分析不同钨极间距下的电弧特性。通过与单钨极TIG焊电弧进行对比,探讨了电弧温度、等离子速度、电弧压力等的差异性。通过分析不同钨极间距的... 针对双钨极TIG焊电弧建立了三维稳态数学模型,通过假设和边界条件对控制方程组进行迭代求解,分析不同钨极间距下的电弧特性。通过与单钨极TIG焊电弧进行对比,探讨了电弧温度、等离子速度、电弧压力等的差异性。通过分析不同钨极间距的电弧特性,探讨电弧形态、电磁力、电弧压力的变化规律。结果表明:双钨极TIG焊耦合电弧形态呈非轴对称分布;与单钨极TIG焊相比,可大幅降低电弧温度、等离子速度和电弧压力,且在两钨极垂直方向的电弧压力变化较缓。随钨极间距的增大,电弧间的相互作用力变弱,耦合电弧逐渐分离为两个单独电弧;电磁力的方向逐渐由电弧中心向两侧偏移,且电磁力逐渐降低;电弧压力逐渐从单峰分布向双峰分布转换,最大电弧压力先降后升。 展开更多
关键词 双钨极TIG焊 电弧特性 钨极间距 数值模拟
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电沉积钯修饰聚苯胺/碳纳米管复合催化剂的析氢性能研究
5
作者 刘园 崔国凯 +1 位作者 刘炎 李发闯 《现代化工》 北大核心 2025年第8期175-179,共5页
将纯化处理后的碳纳米管(CNTs)浸入苯胺溶液中,利用化学还原法成功制备了PANI/CNTs复合载体,并利用电沉积法将钯(Pd)沉积到PANI/CNTs复合载体上,制得钯修饰聚苯胺/碳纳米管复合催化剂;采用TEM、XRD、CV、LSV和EIS等方法对制得的催化剂... 将纯化处理后的碳纳米管(CNTs)浸入苯胺溶液中,利用化学还原法成功制备了PANI/CNTs复合载体,并利用电沉积法将钯(Pd)沉积到PANI/CNTs复合载体上,制得钯修饰聚苯胺/碳纳米管复合催化剂;采用TEM、XRD、CV、LSV和EIS等方法对制得的催化剂性能进行了表征。结果表明,与Pd/CNTs催化剂相比,聚苯胺的掺杂可明显提高复合催化剂的导电性和析氢催化活性,提供电子或电荷转移的导电通道,增大交流电流密度。聚苯胺掺杂Pd/CNTs催化剂有望成为新型的析氢载体材料。 展开更多
关键词 电沉积 复合电极 析氢 聚苯胺
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预应力超声冲击成形数值模拟研究
6
作者 郭朝博 崔露露 +2 位作者 冯振 王会敏 郭翔宇 《精密成形工程》 北大核心 2024年第9期136-142,共7页
目的以2024铝合金薄板件为研究对象,结合有限元仿真分析,探讨超声冲击成形过程中预应力对材料残余应力和变形量的影响规律,预测成形结果。方法基于Johnson-Cook本构关系,建立超声冲击处理模型和冲击成形模型,针对无预弯以及预弯半径1000... 目的以2024铝合金薄板件为研究对象,结合有限元仿真分析,探讨超声冲击成形过程中预应力对材料残余应力和变形量的影响规律,预测成形结果。方法基于Johnson-Cook本构关系,建立超声冲击处理模型和冲击成形模型,针对无预弯以及预弯半径1000、3000、5000 mm情况,分析不同方向上试件的残余应力和成形量之间的差异性,并进行实验验证。结果经超声冲击处理后,试件表面呈现压应力层,试件中间区域呈现拉应力层,且随着预弯半径的减小,预弯方向上的表层残余压应力层逐渐减小,最大残余应力逐渐增大,中间拉应力逐渐增大,而预弯垂直方向上残余应力的变化规律呈现相反的状态。试件表层的压应力层有利于弯曲变形,中间区域的拉应力层能抑制弯曲变形。在设备偏移方向上试件可以获得更大的变形量,随着预弯半径的减小,预弯方向上的变形量逐渐增大,垂直预弯方向上的变形量逐渐减小。结论通过实验和模拟获得的弧高值的差异性较小,验证了所建立的有限元模型的准确性,通过该方法可以预测试件超声冲击成形结果,为制定合理的工艺参数提供理论基础。 展开更多
关键词 超声冲击成形 预应力 数值模拟 残余应力 变形量
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纳米晶NiCrC涂层长时加热的显微组织和硬度变化 被引量：2
7
作者 陶凯 韩璐 +2 位作者 李峰辉 周香林 张济山 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期109-117,共9页
目的探讨纳米晶NiCrC涂层长时高温条件下的显微组织和硬度演变规律。方法采用超音速火焰(HVAF)喷涂低温球磨纳米晶合金粉末(液氮介质)制备了纳米晶NiCrC涂层,在650℃空气环境中对涂层进行总时长200 h的等温热处理。采用扫描电子显微镜、... 目的探讨纳米晶NiCrC涂层长时高温条件下的显微组织和硬度演变规律。方法采用超音速火焰(HVAF)喷涂低温球磨纳米晶合金粉末(液氮介质)制备了纳米晶NiCrC涂层,在650℃空气环境中对涂层进行总时长200 h的等温热处理。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜、维氏显微硬度计等方法,对涂层样品的显微组织、物相构成、晶粒尺寸和显微硬度进行了测试分析,同时对原料粉末也进行了相同条件下的对比分析。结果NiCrC涂层显微组织的主要特征为:纳米晶金属相基体中弥散分布着细小的碳化物颗粒。在保温过程中,纳米晶涂层发生了再结晶和晶粒长大,并伴随有合金基体的脱溶及碳化物的析出、相变和后续生长等现象。该涂层显示出优良的高温热稳定性,在650℃保温50 h后,晶粒平均尺寸由初始态的41 nm增长至相对稳定值约100 nm。保温后涂层的硬度总体有所提升,由初始的697HV300(15 s)先升高至最大值801HV300(15 s),而后降至相对稳定值729HV300(15 s)左右。纳米晶粉末的组织和硬度变化特点与涂层相似。结论在650℃保温过程中,纳米晶NiCrC涂层中的合金相脱溶和晶粒长大导致涂层金属相基体的软化,但细小碳化物颗粒的析出强化以及由相变(Cr7C3→Cr23C6)引起的体积分数增加,不但补偿了基体的软化,而且使涂层的整体硬度有所提高。 展开更多
关键词 涂层 硬度 纳米晶 NICR 低温球磨 超音速火焰喷涂 粉末
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电化学合成聚苯胺膜及其腐蚀防护性能 被引量：5
8
作者 李发闯 苏光 +2 位作者 郭战永 郭朝博 孙国进 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2019年第10期5-8,共4页
通过循环伏安法在不锈钢基体上制备聚苯胺(PANI)膜,探讨了合成条件对聚苯胺性能的影响,并采用开路电位和动电位极化曲线等方法研究了聚苯胺膜对不锈钢的腐蚀防护性能。结果表明,在硫酸浓度为0.65mol/L,苯胺浓度为0.1mol/L和扫描周期为1... 通过循环伏安法在不锈钢基体上制备聚苯胺(PANI)膜,探讨了合成条件对聚苯胺性能的影响,并采用开路电位和动电位极化曲线等方法研究了聚苯胺膜对不锈钢的腐蚀防护性能。结果表明,在硫酸浓度为0.65mol/L,苯胺浓度为0.1mol/L和扫描周期为15的条件下,可以获得性能较好的聚苯胺膜。制备的聚苯胺膜为掺杂态,其对苯胺的电化学聚合具有催化作用。聚苯胺膜的存在起到一定的钝化作用,对不锈钢有较好的腐蚀防护性能。 展开更多
关键词 电化学合成 聚苯胺 腐蚀防护 钝化
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综合回收废锰酸锂电池中有价成分的实验研究 被引量：1
9
作者 李发闯 郭战永 +3 位作者 张倩 郑泽宇 张云娜 吕潘良 《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2021年第4期99-104,共6页
本文对废锰酸锂电池中的有价成分进行了综合回收试验。针对锰酸锂和石墨混合粉体进行酸浸:当硫酸的浓度为0.5 mol/L、双氧水的浓度为6%时,LiMn_(2)O_(4)基本上完全分解并浸出,从而获得较纯的石墨;对锰酸锂酸浸液进行电解,可制备出纯度为... 本文对废锰酸锂电池中的有价成分进行了综合回收试验。针对锰酸锂和石墨混合粉体进行酸浸:当硫酸的浓度为0.5 mol/L、双氧水的浓度为6%时,LiMn_(2)O_(4)基本上完全分解并浸出,从而获得较纯的石墨;对锰酸锂酸浸液进行电解,可制备出纯度为98.41%的MnO_(2),但电解产物结晶度低,含有较多的非晶成分。针对铝箔和铜箔混合体进行碱浸可实现铝箔和铜箔分离,采用含有NaAlO_(2)的滤液制备出纯度为95.14%的Al(OH)_(3);将废铜箔压制成片作为阳极,在Cu^(2+)45 g/L、H_(2)SO_(4) 185 g/L、反应温度50℃、电解时间2 h、极间距3 cm、电流密度400 A/m^(2)的条件下进行电解精炼,电流效率为96.2%,电解精铜的纯度达到98.96%。 展开更多
关键词 废锰酸锂电池 综合回收 酸浸 碱浸 石墨 二氧化锰 铜箔 铝箔
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