【摘 要】
：
镁空气电池作为一种新型的燃料电池,具有能量密度高,密度低,资源丰富,价格友好以及绿色环保等一系列优点,是替代传统能源,满足现代社会发展需求的理想新型能源。但是由于其自腐蚀严重,放电活性差,放电效率低等原因严重制约其广泛应用。本文研究了化学成分、热挤压和均匀化处理对镁空气电池阳极Mg-Ca-Zn合金（XZ10、XZ12、XZ15、XZ18）的微观组织、腐蚀行为和放电性能影响。主要实验结果如下:（1）
【基金项目】
：
山西省自然科学基金（NO: 201901D211310）； 山西省的主要研究项目（NO:201903D111008）； 山西省科技重大项目（20191102004）； 山西的协同创新中心的关键基础材料提供资金；
论文部分内容阅读
镁空气电池作为一种新型的燃料电池,具有能量密度高,密度低,资源丰富,价格友好以及绿色环保等一系列优点,是替代传统能源,满足现代社会发展需求的理想新型能源。但是由于其自腐蚀严重,放电活性差,放电效率低等原因严重制约其广泛应用。本文研究了化学成分、热挤压和均匀化处理对镁空气电池阳极Mg-Ca-Zn合金（XZ10、XZ12、XZ15、XZ18）的微观组织、腐蚀行为和放电性能影响。主要实验结果如下:（1）四种铸造态合金中,XZ12合金由于放电电压稳定,块效应影响小,其放电性能最佳;而XZ10合金糟糕的析氢反应以及严重的块效应,显著降低其放电效率;XZ15合金和XZ18合金,在低电流密度下勉强维持放电电压稳定,但是到高电流密度下,其放电电压下降明显,且二者都受到一定的块效应影响,所以二者放电性能都不高。（2）所有成分的合金经过热挤压后,存在部分中间相析出现象,同时晶粒尺寸得到明显减少。在四种挤压态Mg-Ca-Zn合金中,XZ12合金的放电性能最为优越,主要是因为其析氢腐蚀速率最低,具有良好的耐蚀性,并且放电电压稳定,能够维持稳定的放电活性。与铸造态合金相比,由于第二相体积分数显著增加,自腐蚀性增加,挤压态合金阳极的放电性能降低。（3）经过633 K,保温24 h的均匀化处理后,铸造态和挤压态的XZ12合金中第二相显著减少,铸造态XZ12合金腐蚀性能由于第二相的网络分布被破坏导致腐蚀性能降低,挤压态XZ12合计由于电偶腐蚀效应降低腐蚀性能提升。经过热处理后,铸造态和挤压态的XZ12合金的腐蚀产物不易累积,放电电压更高,放电稳定性显著提升,导致其放电性能大幅提升。
其他文献
环境严重污染和能源消耗危机的存在,导致绿色、无公害、纯天然的太阳能资源的使用逐渐增加。近些年来,有机太阳能电池（OSCs）因其制作成本低、可低温加工、可柔性制备等特点,且柔性有机太阳能电池在智能化可穿戴设备、便携式电子器件、建筑光伏领域和军事化应用等方面具有广阔的应用前景,吸引了人们广泛的关注,成为太阳能电池研究的热点。其中,高性能（高透明度和低电阻值）透明电极是制备高效率柔性有机太阳能电池的重要
本课题从探究异质结构材料背后的强韧化机制出发,探索一种制备异质叠层结构高熵合金板材的新工艺,改善CoCrFeMnNi高熵合金强-韧塑性匹配关系。应用磁悬浮熔炼技术,获得组织成分均匀的CoCrFeMnNi高熵合金铸锭,随后对铸锭进行冷轧及退火再结晶。创新性地设计了一种工艺,即层叠冷轧态和退火态板材,通过热压焊合、冷轧形变,结合最后的热处理工艺成功制备了一种异质叠层结构CoCrFeMnNi高熵合金板材
改革开放以来我国经济飞速发展,智能化设计逐渐进入人们视野,因此智能化设计这个市场的规模也越来越多大,服务范围也逐渐多元。如何应对用户的各种需求,为用户提供质量高、可靠性高的设计和产品是当前这个领域面临的问题。本文以1450mm薄带轧机AGC控制系统的智能化设计作为研究对象,完成了1450mm薄带轧机AGC控制系统的虚拟装配,并在智能化设计的基础上对控制系统的温度场进行分析与仿真。首先,对智能化设计
车轮作为高铁的重要部件,对列车的安全运行有很重要的影响。随着高铁运行速度的不断提高,其安全性更加受到人们的重视。针对目前速度350km/h的高铁对车轮安全性提出的特殊要求,本文在总结前人对高铁车轮缺陷检测的基础上,将超声检测技术应用到了车轮缺陷检测中,研究了高铁车轮轮辋表面和内部的缺陷检测的方法。（1）首先利用有限元仿真软件COMSOL对激光超声以及相控阵超声的检测过程进行数值模拟。在激光超声检测
逆变弧焊电源是为焊接电弧提供电能的装置,是电焊机的核心组成部分,其电气特性对焊接质量有重要影响,SiC MOSFET逆变弧焊电源是具有应用前景的高新技术产品,也是该学科领域研究热点。本文进行的SiC MOSFET逆变弧焊电源电气特性数值模拟研究对促进新型逆变弧焊电源开发与应用具有重要意义。本文基于MATLAB/Simulink软件建立了SiC MOSFET逆变弧焊电源的主电路及其控制系统模型;采用
金刚石具有宽禁带、高热导率、高载流子迁移率、高本征温度和高击穿电压等优点,其在电子器件、高频微波器件和高温大功率器件等领域有着广阔的应用前景。氮是金刚石中最常见的杂质原子,在天然和人造金刚石中都普遍存在,因此研究氮掺杂金刚石具有重要的研究意义。晶体中氮杂质的存在会造成晶格畸变,在其邻近位置经常存在一个空位,即氮-空位缺陷（NV色心）。NV色心不仅仅有稳定的光学特性,更重要的是其在室温下是一种理想的
金刚石作为第四代半导体材料,凭借其优异性能,使得金刚石器件在量子计算机、5G通讯、半导体照明等领域中有广泛应用。对于半导体来说,由于晶体生长过程不易操控缺陷的产生,因此经常采用先辐照后退火来调控半导体器件的宏观性能。MeV高能电子能量辐照会引起金刚石中碳原子的多级碰撞而形成复杂的缺陷色心,而近阀能电子辐照只会引入简单孤立的点缺陷,有利于研究金刚石的缺陷色心。因此,本论文以微波等离子体化学气相沉积法
全球的天然气储量十分丰富,甲烷（CH4）作为天然气的主要成分,不仅是一种重要的清洁能源,而且也是重要的化工原料之一,从甲烷可转化成许多高附加值的化工产品,与此同时CO2的大量排放导致严重的“温室效应”,迫切需要加以利用。由于普通光催化的量子效率偏低,对光的利用率也较低,而激光具有单色性好、亮度高、发散性小等优良特性,有望显著增加光催化的量子效率,从而提高反应物转化率和产物收率,同时降低反应时间,将
由于油膜轴承在运行过程中具有运行稳定、可靠性高、噪声小等优点,且衬套表面处于完全润滑状态,有效地减小了工作中的摩擦损耗,因此被广泛地应用在大型的水利水电、航空航天工程及重型机械等行业领域。轴瓦作为油膜轴承的重要组成部件,其稳定性直接影响轧制生产线的安全可靠的运行。然而,油膜轴承在复杂多变的实际工况中,在其最易受损和失效的部位中,除了衬套的表面之外还有覆层与基体层的结合界面。在衬套的传统成型工艺中,
门式起重机广泛应用于社会生产的各种场合。随着经济的发展,一方面更大更多的门式起重机投入使用,另一方面对安全生产的要求不断提高。因此对门式起重机设计可靠性研究就显得很有必要。而且门式起重机主要是由金属板件焊接而成的复杂结构,结构的可靠度在一定程度上能反映门式起重机的整机可靠性,故对其进行可靠度计算非常重要。响应面法是一种用于求解没有明确表达式且输入与输出的变量是高度非线性关系的复杂结构的可靠度计算方