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本發(fā)明公開了一種水電解制氫裝置,包括底板,所述底板的頂面搭接有水電解箱,所述水電解箱的底部固定安裝有支撐腳,且水電解箱的底部通過支撐腳與底板相搭接,所述底板頂面的右側(cè)固定安裝有固定條和磁吸擋板,且固定條位于磁吸擋板的兩側(cè),所述固定條的頂部搭接有蓄電池,所述蓄電池的底部固定安裝有支撐條和吸附板。該水電解制氫裝置,通過抽動蓄電池,使吸附板與磁吸擋板分離,使蓄電池和支撐條與底板和固定條滑動即可拆出蓄電池,通過將懸掛環(huán)從懸掛桿抽出,即可取出過氣管和進氣斗,扭動第三連接管,即可拆離注液斗,從而達到了便于靈活地對多個組件進行靈活拆裝的效果,使用起來更加方便。
本發(fā)明屬于一種電解水制氫裝置,涉及一種固體電解質(zhì)膜電極及其制備方法,本發(fā)明通過調(diào)節(jié)水電解膜電極陽極粘結(jié)劑和催化劑的分布,制備雙催化層陽極結(jié)構(gòu),低粘結(jié)劑含量的催化層有利于氣體擴散與物質(zhì)傳輸,而高粘結(jié)劑含量的催化層結(jié)構(gòu)有利于質(zhì)子的傳質(zhì)和增加質(zhì)子透過率,本發(fā)明結(jié)合這兩種優(yōu)點,制備了雙催化層結(jié)構(gòu),并將其用于固體電解質(zhì)水電解膜電極,提升電解水的制氫效率。
摘要: 本文采用水熱法制備花狀的MoS2、對MoS2進行碳化燒結(jié)制備MoS2/C復(fù)合材料。本文討論水系電解液中的鋁離子濃度對MoS2/C復(fù)合材料電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,當電解液中的鋁離子濃度較低時,MoS2/C電極材料的比電容較高,等效串聯(lián)電阻較小,電化學(xué)性能較好。1 mol/L的AlCl3電解液在40 A/g的電流密度下,等效串聯(lián)電阻為1.083 Ω,比電容達到189 F/g,表現(xiàn)出優(yōu)良的電容性能。
摘要: 設(shè)計高性能電極材料是提高超級電容器比電容的關(guān)鍵,具有挑戰(zhàn)性。在此通過簡單的共沉淀法制備了具有三維層狀結(jié)構(gòu)的電極材料。電化學(xué)測試表明,CoAl-LDH電極在1 Ag?1時的比電容可達805.0 Fg?1,循環(huán)4000圈后,比電容僅衰減5.7%。將CoAl-LDH作為正極,辦公廢紙衍生的碳材料AC為負極構(gòu)建非對稱超級電容器?;贑oAl-LDH//AC的非對稱超級電容器(ASC)在749.2 W kg?1時具有34.9 Wh kg?1的高能量密度,并且在3000次循環(huán)后具有出色的容量保持率95.6%。并由兩個串聯(lián)器件驅(qū)動風(fēng)扇模型和小船模型。
摘要: 本文采用濕法包覆法成功制備了聚(3,4-亞乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸鹽) (PEDOT:PSS)包覆的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2正極材料,研究了包覆改性前后材料的微觀結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能。LiNi0.8Co0.15Al0.05O2顆粒表面的聚合物PEDOT:PSS包覆層厚度大約為14 nm,PEDOT:PSS包覆的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2具有良好的電化學(xué)性能,在0.1 C倍率下首次放電比容量193.8 mAh/g,1 C循環(huán)100次后容量保持率為90.3%。PEDOT:PSS包覆層具有高電導(dǎo)率,可以提高材料的導(dǎo)電性,因此PEDOT:PSS包覆的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2具有高放電比容量、好的循環(huán)穩(wěn)定性和良好的倍率性能。
本發(fā)明提供可傳導(dǎo)鎂離子的新穎的固體電解質(zhì)以及使用該固體電解質(zhì)的二次電池。所述固體電解質(zhì)具有用通式MgxMySiOz(其中,M為選自Ti、Zr、Hf、Ca、Sr以及Ba之中的至少1種,x滿足0<x<2,y滿足0<y<2,z滿足3<z<6)來表示的組成。
摘要: 鋁離子電池是一種以金屬鋁為負極,鋁基離子液體為電解質(zhì)的新型電化學(xué)儲能器件,具有負極容量高,安全性好及成本低等優(yōu)點。而目前鋁離子電池的發(fā)展主要受限于其正極性能,如容量低,循環(huán)性差等,這限制了其進一步發(fā)展和未來的實際應(yīng)用。因此尋找合適的鋁離子電池正極材料,特別是性能相對突出的正極材料,是目前鋁電池研究方向的重中之重。本文綜述了近年來鋁電池正極材料的研究進展和相關(guān)優(yōu)化方法。最后,對未來鋁離子電池正極材料的發(fā)展提出展望。
摘要: 通過在醇鋁法制備納米氧化鋁的過程中,添加不同摻雜量的石墨烯納米材料,經(jīng)溶劑熱、干燥和煅燒等過程后,制備了準2D結(jié)構(gòu)的片狀納米氧化鋁材料;通過SEM和XRD的測試表征,隨著石墨烯含量的增加,納米氧化鋁有呈現(xiàn)準2D的片狀結(jié)構(gòu)的趨勢,當石墨烯含量在0.04%質(zhì)量比時,氧化鋁幾乎全部形成準2D片狀結(jié)構(gòu),石墨烯含量進一步增加時,形成氧化鋁相互堆疊的立體結(jié)構(gòu)。
摘要: 為研發(fā)出更高固含量的鋁漿,將苯乙烯–馬來酸酐共聚物(SMA)引入到鋁漿中,多角度表征并分析了SMA對鋁漿性能的影響。流變性能測試和沉降實驗結(jié)果表明:SMA分子通過吸附在鋁粉表面以提高鋁漿的分散性和穩(wěn)定性,添加量為0.6% (質(zhì)量分數(shù))時效果最好。當固含量為80%的鋁漿中含有SMA時,漿料具有良好的印刷性,鋁柵線線寬約148.13 μm,線電阻率約1.3 × 10?5 Ω·cm。
將鈦粉、鋁粉、石墨粉和少量錫粉混合,用原位燒結(jié)技術(shù)宏量制備高純度前驅(qū)體材料Ti3AlC2,再以濃氫氟酸為刻蝕劑進行選擇性刻蝕,改變刻蝕時間宏量制備出層間距可調(diào)節(jié)的層狀剝離Ti3C2。使用X射線衍射和場發(fā)射掃描電子顯微鏡分別表征了Ti3AlC2和Ti3C2的結(jié)構(gòu)和層間距微觀形貌,并對用Ti3C2制成的電極進行了電化學(xué)性能測試分析。結(jié)果表明,相比其它在相同條件下制備的電極其比容量大幅度提高,且具有良好的超級電容性能。
依據(jù)鋁電解陰極炭塊結(jié)構(gòu)的非勻質(zhì)特性,將其看作由炭骨料和瀝青粘合劑組成的多相復(fù)合材料,從細觀結(jié)構(gòu)的角度研究了鈉的擴散過程。采用Matlab編寫不同炭骨料粒度組成和含量的隨機圓、橢圓、多邊形骨料投放模型程序,得到七種陰極炭塊細觀結(jié)構(gòu)模型圖片,并以igs模型文件形式導(dǎo)入ANSYS建立了二維有限元數(shù)值模型。依據(jù)擴散方程和熱傳導(dǎo)方程的相似性,采用ANSYS的熱分析單元對鈉擴散過程進行模擬求解,分析了炭骨料粒度組成、含量和形貌對鈉擴散過程的影響。結(jié)果表明,與炭塊中瀝青相比,炭骨料對炭塊中的鈉擴散的阻礙作用更大,炭骨料顆粒圓度越小、骨料粒度組成越小、含量越高,則鈉的擴散速率越低。對于粒度組成為0.003~0.006 m、含量為80%的圓形炭骨料模型,鈉的擴散速度最低,模擬結(jié)果與試驗結(jié)果有較好的一致性,證明了模擬的精確性和可靠性。
采用兩次陽極氧化法在草酸溶液中制備多孔氧化鋁(AAO), 分別研究了電壓、氧化時間及草酸溶液濃度對AAO孔洞特征的影響。結(jié)果表明, 在第一次氧化過程中孔間距隨氧化電壓的提高而增大, 氧化時間和草酸溶液濃度幾乎沒有影響, 在第二次氧化過程中時間、電壓及草酸溶液濃度對孔間距基本無影響, 但是隨著氧化電壓的增大AAO孔徑明顯增大, 孔洞呈六方陣列排布。此外, 第二次氧化電壓增大時孔洞形狀由圓形到長條形、再到六邊形變化, 第二次氧化草酸溶液濃度增大至0.4 mol/L時所制備的AAO的相鄰孔洞沿特定取向發(fā)生貫穿現(xiàn)象, 甚至溶解, 而孔洞整體分布
用改進的聚丙烯酰胺凝膠法制備顆粒近似呈球形且粒度均勻的ZnAl2O4納米顆粒, 并制備了3種鋅鋁摩爾比的ZnAlO樣品。XRD結(jié)果表明, 當鋅鋁摩爾比為1∶1.8和1∶2時, 在900℃煅燒干凝膠制備的樣品均為純相的ZnAl2O4粉體。SEM結(jié)果表明, 鋅鋁摩爾比為1∶2制備的樣品其顆粒尺寸隨著煅燒溫度的提高而增大, 且在900℃出現(xiàn)嚴重的團聚。熒光光譜分析結(jié)果表明, 激發(fā)波長為352 nm時出現(xiàn)一個469 nm的藍光發(fā)射峰。基于實驗結(jié)果, 研究了其絡(luò)合機理和發(fā)光機理。
先用一步水熱法合成空心納米球,再將其作為量子點敏化太陽能電池(QDSSCs)光陽極的散射層材料用絲網(wǎng)印刷技術(shù)刮涂在TiO2基底上。組裝成的QDSSCs電池具有優(yōu)異的電化學(xué)性能,表明SnO2的空心球結(jié)構(gòu)有利于電解質(zhì)的存儲,在保證電子高效傳輸速率的同時提高其化學(xué)穩(wěn)定性,使循環(huán)反應(yīng)更加有效。在QDSSCs的制備過程中,以ZnCuInSe量子點為敏化劑,進一步研究了吸附量子點后不同膜厚的光陽極對太陽能電池光電性能的影響。膜厚為9 μm的SnO2散射層其最高光電轉(zhuǎn)換效率值7.31%,可應(yīng)用在QDSSCs中。
MXene是一種新興的二維過渡金屬碳化物或碳氮化物,優(yōu)異的金屬導(dǎo)電性、豐富的表面官能團和超薄二維結(jié)構(gòu)使其在電化學(xué)儲能方面的應(yīng)用有巨大的潛力。鋰硫電池的理論比容量較高,在新一代儲能器件中極具競爭力。二維MXene及其組裝的三維材料作為一種先進的硫載體可通過多種途徑克服鋰硫電池固有的導(dǎo)電性差和放電產(chǎn)物溶解嚴重的問題。本文綜述了目前二維和三維結(jié)構(gòu)的MXene材料在鋰硫電池中的應(yīng)用,分析了性能與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,總結(jié)了目前存在的挑戰(zhàn)和困難并對未來的設(shè)計方向提出一些看法。
以十二烷基硫酸鈉(SDS)為輔助劑用均相沉淀法制備出具有微/納分級結(jié)構(gòu)的α-Ni(OH)2材料并使用XRD、SEM、FT-IR、TGA和XPS等手段進行表征,研究了SDS對其結(jié)構(gòu)和儲鋰性能的影響。結(jié)果表明,在制備過程中使用SDS可細化α-Ni(OH)2的晶粒并有助于形成更加開放的微/納米分級形貌;在n(SDS)/n(Ni2+)為2∶10的條件下制備的α-Ni(OH)2儲鋰性能最佳,在2 A·g-1電流密度下循環(huán)40次后其比容量保持在800 mAh·g-1,在3 A·g-1大電流密度下其可逆比容量仍達到710 mAh·g-1,還表現(xiàn)出顯著的贗電容效應(yīng)(在0.9 mV·s-1下其贗電容貢獻率高達84.2%)。
采用SrSc0.5Nb0.5O3與(Bi0.5Na0.5)(Ti0.95Al0.025Nb0.025)O3固溶構(gòu)建了無鉛陶瓷體系材料(1-x)(Bi0.5Na0.5Ti0.95Al0.025-Nb0.025O3)-x(SrSc0.5Nb0.5O3)(簡記為(1-x)BNTA-xSSN,x=5%、10%、15%、20%,摩爾分數(shù))。通過傳統(tǒng)固相反應(yīng)法制備陶瓷,研究了SrSc0.5Nb0.5O3的引入對其結(jié)構(gòu)、相變、儲能和介電性能的影響。研究結(jié)果表明,(1-x)BNTA-xSSN樣品為鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。其最大介電常數(shù)對應(yīng)溫度Tm隨著SSN含量的增加而減小,相結(jié)構(gòu)由四方相向偽立方相發(fā)生轉(zhuǎn)變,陶瓷的鐵電性減弱,弛豫性增強。當x=10%時,樣品具有最大有效儲能密度(Wrec)2.7 J/cm3;當x=15%時,樣品具有最大儲能效率(η)85%。
將聚酰亞胺(PI)與PVDF分別溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF),共混后滴入酒精與純水的混合液中析出絮狀物,將絮狀物收集干燥后熱壓制備出熱塑型聚酰亞胺/聚偏氟乙烯全有機復(fù)合薄膜。使用SEM、XRD、DSC和介電、鐵電測試等手段對其表征,研究了這種材料的相容性、結(jié)晶行為和儲能性能。結(jié)果表明:這種PI/PVDF全有機復(fù)合儲能薄膜結(jié)合緊密,分布均勻。PI的加入促進了PVDF中γ相結(jié)構(gòu)的生成,對PVDF薄膜擊穿性能的影響較小,明顯提高了全有機薄膜的儲能性能。PI的添加量為5%的復(fù)合薄膜,在300 MV·m-1電場下可釋放儲能密度6.52 J·cm-3,約為相同條件下純PVDF薄膜的1.4倍。
用超聲輔助溶液燃燒合成技術(shù)制備雙層碳包覆的Na3V2(PO4)3 (NVP)鈉離子電池正極材料,并對其電化學(xué)性能進行深入的研究。結(jié)果表明,雙層碳包覆在NVP顆粒表面,由內(nèi)自外分別為無定形硬碳和石墨烯。石墨烯添加量為5.0%(質(zhì)量分數(shù))的碳包覆NVP復(fù)合材料具有優(yōu)異的電化學(xué)性能,在1 C倍率下充放電其初始比容量為117 mAh·g–1,循環(huán)300圈后容量的保持率為79%,在10 C倍率下其放電比容量高達100 mAh·g–1。這種正極材料電化學(xué)動力學(xué)性能的提高,源于均勻的雙層碳包覆結(jié)構(gòu)及其構(gòu)建的三維電子傳輸通道。
基于分子動力學(xué)的Vashishta勢函數(shù)研究了碳化硅納米壓痕受載誘導(dǎo)產(chǎn)生的位錯環(huán)演變特征、相變轉(zhuǎn)化數(shù)額和接觸力學(xué)性能,分析了極端使役溫度對其亞表層損傷行為和接觸力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:碳化硅材料亞表層損傷主要以位錯形核、位錯堆積和位錯滑移方式發(fā)生塑性變形,接觸時的位錯環(huán)歷經(jīng)位錯形核、位錯環(huán)生成增大、位錯環(huán)繁衍增殖和位錯環(huán)脆斷等四個階段。較高的使役溫度,使碳化硅材料的最大承載性、硬度、楊氏模量和接觸剛度曲線呈類拋物線趨勢下降。其主要原因是,溫度越高碳化硅晶格點陣越容易擺脫原子鍵能的束縛而產(chǎn)生晶格點陣缺陷
用選區(qū)激光熔化(SLM)技術(shù)制備多孔石墨烯/鈦復(fù)合材料,研究了石墨烯(Gr)作為增強相對其微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能以及抗腐蝕性能的影響。結(jié)果表明:用SLM制備的多孔鈦由較小的等軸晶組成,石墨烯加入使其晶粒尺寸進一步減小,石墨烯沒有在Ti基體中團聚,部分石墨烯與Ti原位生成的TiC產(chǎn)生了彌散強化。多孔Gr/Ti復(fù)合材料的壓縮曲線由彈性變形階段、應(yīng)力平臺階段和致密化階段組成,其硬度、抗壓強度和壓縮率分別為503HV、317.38 MPa和42%;其抗腐蝕性能高于純鈦,腐蝕電位為-0.325 V,腐蝕電流密度為3.28×10-7 A·cm-2。
以Cu-C拼接靶為靶材,用高功率脈沖磁控濺射制備出4種Cu含量(原子分數(shù))低于10%的Cu摻雜非晶碳(a-C: Cu)薄膜,研究了Cu含量對a-C:Cu薄膜組分結(jié)構(gòu)、電學(xué)性能以及載流子輸運行為的影響。結(jié)果表明:隨著非晶碳中Cu含量的提高,a-C:Cu薄膜中sp2-C的含量提高、團簇尺寸增大、薄膜電阻率、透過率和光學(xué)帶隙均減小,費米能級向價帶偏移。Cu含量為2.77%和3.88%的樣品在150~250 K的載流子輸運機制為Mott型三維變程跳躍傳導(dǎo),在250~350 K則為熱激活傳導(dǎo);而Cu含量(原子分數(shù))為5.4%和7.28%的樣品在150~350 K均為Mott型三維變程跳躍傳導(dǎo)。摻入Cu,可控制非晶碳薄膜的光學(xué)和電學(xué)性能。
先用水熱反應(yīng)合成六方晶相CdS多層級花狀微球并在其表面生長ZnO納米棒形成均勻的ZnO/CdS復(fù)合結(jié)構(gòu),然后用光還原法將Ag納米顆粒負載于ZnO納米棒制備出ZnO/CdS/Ag三元半導(dǎo)體光催化劑,對其進行掃描電鏡和透射電鏡觀察、光電性能測試、活性基團捕獲實驗以及光催化降解和抗菌性能測試,研究其對亞甲基藍(MB)的降解和抗菌性能。結(jié)果表明:ZnO納米棒均勻生長在CdS微球表面,CdS晶體沒有明顯裸露,Ag納米粒子負載在ZnO納米棒的表面;ZnO/CdS/Ag三元復(fù)合光催化劑有良好的可見光響應(yīng)、較低的阻抗和較高的光電流密度;ZnO/CdS/Ag復(fù)合光催化劑能同時產(chǎn)
通過超聲輔助和低溫?zé)崽幚碓诙STi3C2Tx 納米片層間原位生長SnO2納米顆粒,制備出納米結(jié)構(gòu)的SnO2@Ti3C2Tx 復(fù)合材料。使用X射線衍射、X射線光電子能譜和高分辨透射電子顯微鏡等手段對其表征,研究了這種材料的結(jié)構(gòu)和性能。結(jié)果表明,SnO2納米粒子密集分布在Ti3C2Tx 片層表面與片層之間,Ti3C2Tx 納米薄片突出的限制效應(yīng)和良好的類石墨層狀結(jié)構(gòu)抑制了SnO2納米粒子的體積膨脹和團聚,加速了鋰離子和電子的躍遷。同時,嵌入在片層之間的SnO2納米粒子防止納米片層在鋰插入/脫出過程中重新堆積,使Ti3C2Tx 基體的縱向結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性提高。SnO2@Ti3C2Tx 復(fù)合材料兩組分之間的協(xié)同效應(yīng),使其具有良好的倍率性能與長循環(huán)性能。
根據(jù)光致發(fā)光光譜和吸收光譜研究了氧化石墨烯(GO)的發(fā)光性能。結(jié)果表明,GO的發(fā)光源于片層內(nèi)的sp2C團簇。sp2C團簇被高勢壘的氧化官能團(sp3C)包圍,形成了多量子阱結(jié)構(gòu)。GO內(nèi)有不同尺寸的sp2C團簇,其帶隙與尺寸相關(guān),尺寸越小帶隙越寬,使發(fā)光覆蓋范圍較寬并依賴激發(fā)波長。還改變激發(fā)波長和溫度,根據(jù)發(fā)光光譜研究了GO中不同局域態(tài)的發(fā)光行為。結(jié)果表明,514 nm激發(fā)的sp2C團簇的熱激活能比830 nm激發(fā)的高56 MeV。溫度對較小尺寸sp2C團簇的影響較小,因為尺寸越小限域效應(yīng)越強,使電子空穴對的輻射躍遷幾率提高。
用水熱合成法和凍干操作制備石墨烯/聚苯胺/二氧化錳三元復(fù)合材料(rGO/PANI/MnO2),使用X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)和掃描電子顯微鏡(SEM)對其進行了表征。結(jié)果表明,用這種簡單高效的方法制備的復(fù)合材料,具有相互交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)和自支撐特性。在反應(yīng)過程中MnO2與聚苯胺形成不規(guī)則的塊狀結(jié)構(gòu),共沉積在石墨烯自組裝形成的網(wǎng)絡(luò)片層上。這種復(fù)合材料具有良好的電容性能,比電容為388 F·g-1(0.5 A·g-1),優(yōu)于單純的石墨烯(rGO,234 F·g-1)和聚苯胺電極(PANI,176 F·g-1)。使用這種復(fù)合材料作為正極、rGO作為負極組裝的一種不對稱超級電容器,能在0~1.6 V范圍內(nèi)可逆循環(huán),功率密度為17.48 W·kg-1時最大能量密度為13.5 Wh·kg-1。
用種子生長法合成小型金納米棒,改變合成參數(shù)可調(diào)控其形貌和性能。使用紫外-可見-近紅外分光光度計和透射電子顯微鏡(TEM)測試和觀察了金納米棒的消光特性和形貌,研究了AgNO3、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)和籽晶的用量對金納米棒的形貌和性能的影響。結(jié)果表明:在不同條件下制備的金納米棒具有良好的重現(xiàn)性。在(0.01 mol/L) AgNO3用量為0.035 mL、(0.1 mol/L) CTAB用量為11 mL、籽晶用量為1.1 mL的最佳條件下合成的金納米棒,其長徑比約為3.8,平均長度約為34 nm,形貌均勻性和分散性良好。這種小型金納米棒可用于檢測殘留物福美雙(Thiram)。
采用磁控濺射技術(shù)對碳納米管膜進行表面金屬化處理,制備了導(dǎo)電性能優(yōu)異的碳納米管/金屬復(fù)合薄膜,其電導(dǎo)率為純碳納米管膜的10倍(碳納米管膜電導(dǎo)率為300 S·cm-1)。以這種復(fù)合薄膜為集流體組裝的柔性鋰離子電池,具有比以純碳納米管膜作為集流體更優(yōu)異的倍率性能(5 C倍率下比容量仍可保持132.6 mAh·g-1)、大倍率循環(huán)性能(5 C倍率200圈循環(huán)后仍具有74.4%的容量保持率)和更大的輸出電流(0.4 A)。
采用光沉積法在SnSe納米管表面沉積Ag納米粒子,在室溫下制備了Ag修飾的SnSe納米管(Ag/SnSe),通過SEM、EDS、TEM和XRD等手段表征其表面形貌、元素組成和晶體結(jié)構(gòu)。隨后,將Ag/SnSe納米管旋涂在FTO導(dǎo)電面作為工作電極并以Pt電極為對電極組裝了Ag/SnSe納米管紅外探測器,使用830 nm的光作為紅外模擬光源研究了紅外探測性能。結(jié)果表明,Ag/SnSe納米管的平均直徑約為100~200 nm,Ag納米顆粒負載在SnSe納米管表面。與SnSe納米管紅外探測器相比,Ag修飾的SnSe納米管紅外探測器的最大光電流密度提高到120 nA/cm2,上升時間和下降時間分別縮短到0.109和0.086 s。同時,Ag修飾的SnSe納米管紅外探測器的穩(wěn)定性較高,可循環(huán)使用。
基于分子動力學(xué)模擬,從原子水平研究了單晶鎳刮擦誘導(dǎo)的微結(jié)構(gòu)演變和塑性去除,重點分析了不同晶面的微結(jié)構(gòu)演變特征和塑性去除差異,闡明了在滑動刮擦和滾動刮擦工況下塑性的去除規(guī)律,揭示了微結(jié)構(gòu)演化和塑性去除的機制。結(jié)果表明,在緊密接觸區(qū)產(chǎn)生的應(yīng)力集中不僅是單晶鎳位錯滑移的源動力,而且是FCC結(jié)構(gòu)向HCP結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和材料塑性去除產(chǎn)生磨屑的主因。發(fā)生磨粒刮擦?xí)rNi(110)晶面出現(xiàn)最大的水平切向力,磨粒刮擦?xí)r在Ni(110)晶面內(nèi)形成了具有水平滑移特征的HCP結(jié)構(gòu),其中位錯滑移是其磨屑比Ni(100)和Ni(111)晶面多的主因。在同等刮擦條件下,Ni(110)晶面的塑性環(huán)脫落行為滯后。同時,密排堆垛層錯行為和磨損表面的剪切應(yīng)變都表現(xiàn)出顯著的晶面選擇性。與滑動刮擦相比,滾動刮擦?xí)r鎳原子顯著地粘附于磨粒的外表面,是切向力在刮擦過程中大幅度振蕩的主要原因。
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