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热分解温度对Ti/MnO_(x)-Co_(3)O_(4)涂层阳极的析氧电催化性能影响
1
作者 田林 李传斌 +2 位作者 赵鸿滨 袁学韬 尹延西 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期467-476,共10页
钛基尺寸稳定阳极(DSA)具有尺寸稳定、低污染、电催化性能优异等特点,受到广泛关注。钛基贵金属涂层阳极引发了氯碱工业的技术革命,但高昂的价格限制了其大规模应用。过渡金属氧化物普遍具有成本低、毒性小、催化性能好等优点,有望取代... 钛基尺寸稳定阳极(DSA)具有尺寸稳定、低污染、电催化性能优异等特点,受到广泛关注。钛基贵金属涂层阳极引发了氯碱工业的技术革命,但高昂的价格限制了其大规模应用。过渡金属氧化物普遍具有成本低、毒性小、催化性能好等优点,有望取代现有的溶液电解阳极材料。Ti/MnO_(x)涂层阳极虽然显示出良好的析氧催化(OER)性能,但与贵金属涂层阳极相比仍有差距。Co_(3)O_(4)具有成本低、催化性能好等优点,通过掺杂钴可提高Ti/MnO_(x)涂层阳极的析氧催化性能。采用热分解法在不同温度条件下制备了掺钴钛基锰氧化物(Ti/MnO_(x)-Co_(3)O_(4))涂层阳极。通过X射线光电子能谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、线性伏安法(LSV)、循环伏安法(CV)和交流阻抗(EIS)测试等方法分析了涂层的物相组成、表面形貌、化学状态、分子结构和析氧电催化性能等。结果表明:随着分解温度的上升,Ti/MnO_(x)Co_(3)O_(4)涂层中的MnO_(2)逐渐向Mn2O_(3)转变;涂层阳极的电催化活性呈现先增强后降低的趋势,350℃下制备的阳极电催化活性最强,伏安电荷可达228.83 C·cm^(-2),析氧反应过电位低至0.344 V。随着温度的升高,阳极中Mn^(4+)/(Mn^(3+)+Mn^(4+))的比例先增加后降低,在350℃时Mn^(3+)占比最大,且具有更多吸附氧(Oa),这是该制备温度下涂层阳极具有最强的析氧电催化活性的主要原因。 展开更多
关键词 MnO_(x) Co_(3)O_(4) 电催化性能 涂层
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TiB_(2)陶瓷研究进展与应用
2
作者 王显赫 谢兴铖 +4 位作者 杨剑 林中坤 史植广 刘皓 曹瑞军 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期427-436,共10页
TiB_(2)陶瓷具有高熔点、高硬度、高耐磨以及优异的导电性能和高温抗氧化性能,被广泛应用于航空航天、机械制造、金属冶炼、电子信息等领域。TiB_(2)陶瓷的相对密度低、加工难度大,难以满足高端制造的应用需求,而通过掺杂改性、添加烧... TiB_(2)陶瓷具有高熔点、高硬度、高耐磨以及优异的导电性能和高温抗氧化性能,被广泛应用于航空航天、机械制造、金属冶炼、电子信息等领域。TiB_(2)陶瓷的相对密度低、加工难度大,难以满足高端制造的应用需求,而通过掺杂改性、添加烧结助剂、优化烧结工艺等方式可以促进TiB_(2)陶瓷的致密化,大幅提升其综合力学性能。本文综述了高性能TiB_(2)陶瓷在成分设计、烧结工艺等方面的研究进展,并阐述了其在精密工具、防弹装甲、电解阴极等方面的应用前景。 展开更多
关键词 TiB_(2)陶瓷 致密化 成分设计 烧结工艺 研究进展
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石墨烯/钽酸锂场效应晶体管温度电阻特性研究
3
作者 金庆喜 连紫薇 +3 位作者 赵永敏 明安杰 魏峰 毛昌辉 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1056-1062,共7页
二维石墨烯材料的原子尺度厚度和其可调的能带结构使其对电介质环境高度敏感,从而使得石墨烯/电介质材料体系对外界多种物理量有敏感响应特性。通过制备石墨烯/钽酸锂热释电栅场效应晶体管并分析该体系的电学传输特性,研究了石墨烯/钽... 二维石墨烯材料的原子尺度厚度和其可调的能带结构使其对电介质环境高度敏感,从而使得石墨烯/电介质材料体系对外界多种物理量有敏感响应特性。通过制备石墨烯/钽酸锂热释电栅场效应晶体管并分析该体系的电学传输特性,研究了石墨烯/钽酸锂体系对温度的敏感性,证明该体系中石墨烯载流子浓度的变化与外界温度的变化成正比。场效应晶体管器件在不同温度下的伏安特性表明,25℃时石墨烯沟道的阻值约为3850Ω,随着温度的升高电阻变大。器件的温度响应曲线表明,当温度升高至61.2℃时,该体系电阻达到最大值(7900Ω),继续升温电阻减小。当温度(T)介于30~61.2℃之间时,其温度电阻系数(TCR)约为3.2%·℃^(-1),当温度介于61.2~66℃之间时,其TCR约为-3.94%·℃^(-1)。温度变化引起钽酸锂表面电场发生变化,而石墨烯的载流子浓度及种类可随电场强度发生变化,从而导致其电阻随温度变化。石墨烯/钽酸锂材料体系可应用于热探测器领域。 展开更多
关键词 石墨烯 石墨烯晶体管 钽酸锂 热释电 温度电阻系数(TCR)
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Ti_(40)Zr_(22)V_(24)Cr_(8)Mn_(6)非蒸散型吸气剂低温激活性能研究
4
作者 于梦婕 熊玉华 +1 位作者 吴华亭 刘晓鹏 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期753-760,共8页
使用电弧熔炼法制备了Ti_(40)Zr_(22)V_(24)Cr_(8)Mn_(6)合金,并通过机械破碎和模压成型法获得了多孔块状吸气剂。X射线衍射(XRD)结果表明Ti_(40)Zr_(22)V_(24)Cr_(8)Mn_(6)合金是由体心立方(bcc)相和C15 Laves相组成的双相结构,扫描电... 使用电弧熔炼法制备了Ti_(40)Zr_(22)V_(24)Cr_(8)Mn_(6)合金,并通过机械破碎和模压成型法获得了多孔块状吸气剂。X射线衍射(XRD)结果表明Ti_(40)Zr_(22)V_(24)Cr_(8)Mn_(6)合金是由体心立方(bcc)相和C15 Laves相组成的双相结构,扫描电镜(SEM)图像显示其中的C15 Laves相呈簇晶状弥散分布于具有bcc相的Ti基固溶体中。使用原位X射线光电子能谱(XPS)分析了吸气剂表面活性元素在150~450℃的价态变化,结果发现Ti_(40)Zr_(22)V_(24)Cr_(8)Mn_(6)吸气剂表面钝化层中的Ti,V,Cr,Mn元素可在350℃时被完全还原为金属态;当激活温度升至450℃后,样品表面氧化物含量低至1.16%,具有较高的低温激活效率。在相同条件下,使用定压法对Ti_(40)Zr_(22)V_(24)Cr_(8)Mn_(6)和Zr_(56)V_(37)Fe_(7)吸气剂的室温吸氢性能进行测试,结果显示在250℃烘烤3 h条件下,前者的吸气速率是后者的约1.4倍;接着在400℃保温30 min的条件下对吸气剂进行再激活,此时前者的吸气速率是后者的约1.2倍。可见Ti_(40)Zr_(22)V_(24)Cr_(8)Mn_(6)吸气剂具有优良的室温吸氢性能,这种Ti基吸气材料体系的突破为发展新一代低温激活材料提供了有效参考。 展开更多
关键词 Ti基吸气剂 低温激活 原位X射线光电子能谱(XPS) 体心立方(bcc)相 C15 Laves相
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Ti-Mo吸气材料的表面改性及其选择性吸气性能研究
5
作者 张烁 郭德宇 毛昌辉 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期895-902,共8页
为了实现真空器件内微量气体的选择性控制,提升吸气剂在复杂气氛环境下的适用性,采用化学镀方法将Ni沉积在Ti-Mo粉体表面制备出Ni/Ti-Mo粉体,并通过粉末冶金压制和热处理烧结工艺制备了对H2和O_(2)具有选择性吸收性能的Ni/Ti-Mo吸气材... 为了实现真空器件内微量气体的选择性控制,提升吸气剂在复杂气氛环境下的适用性,采用化学镀方法将Ni沉积在Ti-Mo粉体表面制备出Ni/Ti-Mo粉体,并通过粉末冶金压制和热处理烧结工艺制备了对H2和O_(2)具有选择性吸收性能的Ni/Ti-Mo吸气材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)对Ni/Ti-Mo粉体的表面形貌及成分进行表征,结果表明:化学施镀45 min后的Ni/Ti-Mo粉体,颗粒表面Ni层与Ti-Mo基体间贴合良好,Ni对Ti-Mo的包覆效果较好,且游离非包覆态Ni含量较少。进一步对经过不同温度热处理后Ni/Ti-Mo压制样品进行XRD和SEM表征,结果表明:当热处理温度超过400℃时,Ni原子将向Ti颗粒内部扩散,当热处理温度达到970℃时,Ni原子将扩散到Ti颗粒芯部,材料主相由Ti, Ni相逐渐转变为Ti2Ni相。对不同温度热处理后样品进行吸气性能测试,结果表明:Ni的引入能有效提高Ti-Mo材料的吸氢阻氧能力,870℃热处理10 min后Ni/Ti-Mo样品与无镀Ti-Mo样品相比,10 min对H2的吸收速率提升了34%,对O_(2)的吸收速率下降了54%,具有良好的吸氢阻氧性能。 展开更多
关键词 Ti-Mo吸气材料 表面改性 热处理 吸气性能
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难熔金属钼和钨的微合金化研究进展
6
作者 张婉婷 周增林 +3 位作者 李艳 何学良 惠志林 陈文帅 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期695-704,共10页
微合金化技术作为一种先进的材料设计调控理念,已在钢铁和有色轻金属领域开展了大量研究与应用,具有广阔的发展前景。由于难熔金属钼和钨存在室温脆性、高温易氧化和变形抗力大等问题,限制了其在更极端环境中的应用。微合金化可在保持... 微合金化技术作为一种先进的材料设计调控理念,已在钢铁和有色轻金属领域开展了大量研究与应用,具有广阔的发展前景。由于难熔金属钼和钨存在室温脆性、高温易氧化和变形抗力大等问题,限制了其在更极端环境中的应用。微合金化可在保持纯钼和纯钨基体原有特性的基础上,通过掺杂微量溶质元素对材料的组织和性能进行调控,改善其低温脆性、再结晶温度和力学性能等。根据微合金元素的种类,将其分为非金属元素和金属元素两大类,总结了难熔金属钼、钨的微合金化研究现状。概述了非金属元素Si,C,B对改善基体界面结合和力学性能的作用,及Ti,Zr,Re,Hf,K和Ⅷ族金属元素对钼、钨韧脆转变温度和力学性能的影响,梳理了其他金属元素Mg,Sn,Y和W的微量添加对钼材韧塑性的改善。分析了微合金元素在钼、钨中固溶软化、固溶强化和第二相强化机制,并对今后难熔金属钼和钨的微合金化研究与发展前景进行展望。 展开更多
关键词 微合金化 难熔金属 固溶软化 固溶强化 第二相强化
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基于硅材料MOS量子点单自旋量子比特的研究与实现
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作者 顾杰 殷华湘 +1 位作者 吴振华 张青竹 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期118-137,共20页
量子计算作为未来计算技术发展的一个重要方向,在一些特定领域具有现代计算机无可比拟的强大优势。基于硅材料的金属氧化物半导体(metal-oxide-semiconductor,MOS)量子点自旋量子比特由于拥有较长的相干时间以及与现代集成电路工艺兼容... 量子计算作为未来计算技术发展的一个重要方向,在一些特定领域具有现代计算机无可比拟的强大优势。基于硅材料的金属氧化物半导体(metal-oxide-semiconductor,MOS)量子点自旋量子比特由于拥有较长的相干时间以及与现代集成电路工艺兼容等优势,在近些年来获得了广泛研究,并取得了较大发展,成为了实现通用量子计算重要的候选方案之一。总结了硅MOS量子点单自旋量子比特实现方案,介绍了硅量子点量子计算的研究背景及意义,叙述目前硅MOS量子点单自旋量子比的研究进展,介绍了MOS量子点器件结构、量子点电荷输运理论、量子比特的读出、量子比特的操作、退相干的影响因素与抑制方法以及扩展与集成等方面的内容,最后讨论了硅MOS量子点自旋量子比特在实现通用量子计算方面面临的挑战与未来发展趋势。 展开更多
关键词 硅量子点 量子比特 量子计算 自旋
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