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原位析出法制备CoCu纳米颗粒均匀修饰PrSr(CoCu)_(0.2)Mn_(0.8)O_(4-δ)陶瓷阳极材料

材料研究与应用 2021年第2期15卷 94-101页

作者：王子鸣谭婷宋琛刘太楷刘敏杨成浩华南理工大学环境与能源学院广东广州510006 广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510650

利用原位析法制备出CoCu合金(CCA)纳米颗粒均匀包覆的Ruddlesden-Popper(RP)型层状钙钛矿PrSr(CoCu)0.2 Mn 0.8 O 4-δ(RP-PSCCM)材料,通过XRD和SEM两种表征方法证明该阳极的晶体结构和表面析出的颗粒情况.RP-PSCCM-CCA阳极材料的电导... 详细信息

利用原位析法制备出CoCu合金(CCA)纳米颗粒均匀包覆的Ruddlesden-Popper(RP)型层状钙钛矿PrSr(CoCu)0.2 Mn 0.8 O 4-δ(RP-PSCCM)材料,通过XRD和SEM两种表征方法证明该阳极的晶体结构和表面析出的颗粒情况.RP-PSCCM-CCA阳极材料的电导率、对称电池的极化阻抗及单电池的性能等测试结果表明,RP-PSCCM-CCA具有优异的催化活性.RP-PSCCM-CCA阳极材料拥有较低的活化能,在800℃时电导率达到0.55 S/cm,优于传统的钙钛矿阳极.在800℃下的H 2气氛中,RP-PSCCM-CCA-GDC/LSGM/RP-PSCCM-CCA-GDC对称电池的极化阻抗达到0.125Ω·cm^(2),而RP-PSCCM-CCA-GDC/LSGM/LSCF-GDC单电池的最大功率密度也达到了696 mW/cm^(2),远超过其他的钙钛矿阳极,特别是Cu基阳极材料.以C 3H 8为燃料时,单电池有着稳定的功率输出,表明RP-PSCCM-CCA是一种优异的抗积碳陶瓷阳极材料.

关键词：固体氧化物燃料电池阳极层状钙钛矿合金纳米颗粒原位析出

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燃料中水蒸气对(Ba_(0.2)Sr_(0.8))0.9Ni_(0.07)Fe_(0.63)Mo_(0.3)O_(3-δ)钙钛矿阳极材料结构和性能的影响

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材料研究与应用 2021年第2期15卷 81-88页

作者：杨洪宇覃铭霞王子鸣谭婷宋琛刘太楷刘敏杨成浩华南理工大学环境与能源学院广东广州510006 广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510650

原位溶出技术在制备固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极纳米催化剂具有十分广阔的前景,同时也吸引了很多研究者的注意.在800℃和氢气气氛下还原(B_(a 0.2) S_(r 0.8))0.9 N_(i 0.07) F_(e 0.63) M_(o 0.3 )O 3-δ(BSNFM)制备出NiFe合金纳米... 详细信息

原位溶出技术在制备固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极纳米催化剂具有十分广阔的前景,同时也吸引了很多研究者的注意.在800℃和氢气气氛下还原(B_(a 0.2) S_(r 0.8))0.9 N_(i 0.07) F_(e 0.63) M_(o 0.3 )O 3-δ(BSNFM)制备出NiFe合金纳米颗粒均匀包覆陶瓷阳极的SOFC阳极材料,同时研究了材料在不同湿氢和干氢气氛下材料的结构、形貌及电化学性能.结果表明:在800℃干燥氢气气氛下阳极材料转变为K 2NiF 4结构,而在相同温度湿润氢气氛下结构没有明显变化;虽然(B_(a 0.2) S_(r 0.8))0.9 N_(i 0.07) F_(e 0.63) M_(o 0.3 )O 3-δ阳极材料在干氢气氛下的电导率较低、极化阻抗较大、单电池的总阻抗也较大,然而在干氢气氛下却表现出了比湿润氢气气氛下更优异的电化学性能,如在干氢气氛下800,750和700℃时的功率密度分别达到了904,683和450 mW/cm^(2),而在湿氢气氛下相应的的输出分别为832,620和413 mW/cm^(2),在不同气氛下均表现出了极好的稳定性.

关键词： SOFC 阳极钙钛矿氢气电化学性能

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玻璃纤维表面涂层研究进展

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玻璃纤维 2022年第1期 34-44页

作者：王梓帆张乾陈照峰郑兴张小锋西安理工大学应用化学系西安710048 西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 南京航空航天大学南京211106 广东省科学院新材料研究所广州510650 现代材料表面工程技术国家工程实验室广州510650 广东省现代表面工程技术重点实验室广州510650

综述了近年来聚合物涂层、有机硅涂层、金属及合金涂层、碳涂层、陶瓷涂层等玻璃纤维及其织物的表面涂层材料的研究进展,重点介绍了各种涂层的制备方式及其特性,对各种涂层材料的特点和应用领域进行了较为详细的比较,最后对玻璃纤维及... 详细信息

综述了近年来聚合物涂层、有机硅涂层、金属及合金涂层、碳涂层、陶瓷涂层等玻璃纤维及其织物的表面涂层材料的研究进展,重点介绍了各种涂层的制备方式及其特性,对各种涂层材料的特点和应用领域进行了较为详细的比较,最后对玻璃纤维及其织物涂层研究的未来发展方向进行了展望。

关键词：玻璃纤维表面涂层涂覆技术

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原位构建NiFe合金纳米颗粒均匀包覆Pr_(0.8)Sr_(1.2)(NiFe)O_(4-δ)阴极材料用于固体氧化物电解池直接电解CO 2

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材料研究与应用 2021年第2期15卷 111-117页

作者：谭婷杨洪宇覃铭霞王子鸣宋琛刘太楷刘敏杨成浩华南理工大学环境与能源学院广东广州510006 广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510650

通过固体氧化物电解池(SOEC)将CO 2转化为有价值的化学物质,引起了人们的特别关注.但是,开发对CO 2的具有高化学吸附性和催化活性的阴极材料仍然是一大挑战.通过原位析出法构建的NiFe纳米颗粒修饰的Pr_(0.8)Sr_(1.2)(NiFe)O_(4-δ)(PSNF... 详细信息

通过固体氧化物电解池(SOEC)将CO 2转化为有价值的化学物质,引起了人们的特别关注.但是,开发对CO 2的具有高化学吸附性和催化活性的阴极材料仍然是一大挑战.通过原位析出法构建的NiFe纳米颗粒修饰的Pr_(0.8)Sr_(1.2)(NiFe)O_(4-δ)(PSNF-NFA)固体氧化物电解池(SOEC)阴极材料用于直接CO 2电解.XRD和SEM分析证明,该NiFe合金析出时会导致基体发生相变,而且析出的纳米颗粒尺寸小且分布均匀.纳米颗粒和钙钛矿氧化物基体的界面具有丰富的氧空位,增强了CO 2的化学吸附和解离,显著提高了CO 2电解性能.该新型的复合阴极在800℃的温度和1.6 V的电压下,显示出高达2.5 A/cm 2的电流密度.此外,该PSNF-NFA阴极对直接CO 2电解也显示出良好的稳定性和抗积碳性.

关键词： CO_(2)电解原位析出固体氧化物电解池阴极

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偏压对HiPIMS-DC叠加系统沉积的DLC薄膜结构、力学及摩擦学性能的影响

偏压对HiPIMS-DC叠加系统沉积的DLC薄膜结构、力学及摩擦学性能的...

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第六届粤港澳真空科技创新发展论坛暨先进微纳制造技术与前沿应用高峰论坛

作者：陈彦军林松盛苏峰华李助军广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室华南理工大学机械与汽车工程学院广州铁路职业技术学院机械与电子学院

在阳极层离子源辅助下,采用高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）和直流磁控溅射（DCMS）叠加的沉积系统在2Cr13不锈钢表面成功制备了类金刚石（DLC）薄膜。系统地研究了基体偏压对DLC薄膜的微观结构、力学性能以及摩擦学性能的影响。结果表明:... 详细信息

在阳极层离子源辅助下,采用高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）和直流磁控溅射（DCMS）叠加的沉积系统在2Cr13不锈钢表面成功制备了类金刚石（DLC）薄膜。系统地研究了基体偏压对DLC薄膜的微观结构、力学性能以及摩擦学性能的影响。结果表明:DLC薄膜的沉积速率随偏压从0V增加到-350V先缓慢增加后急剧降低。当偏压从0 V增加到-350 V时,DLC薄膜的表面形貌由具有准柱状特征（花椰菜状）的粗糙表面演变为超光滑表面,Ra低至0.54nm。拉曼光谱结果表明,在0 V～-350 V偏压范围内,DLC薄膜中I/I和G峰位置随着偏压的增加先减小后增大,薄膜中sp-C键的含量先增加后减少。DLC薄膜的残余应力和硬度也受偏置电压的影响很大,同样随着偏压的增加先减小后增大。当偏置电压为-150V时,获得了最大残余应力-2.08 GPa和最大硬度32.0GPa。最后,采用球盘式磨损试验机对DLC膜的摩擦学行为进行了表征。结果表明,DLC薄膜具有良好的摩擦学性能。尤其是在-150 V偏压下沉积时,薄膜表现出优异的性能组合,包括相对较低的稳态摩擦系数0.09和非常低的磨损率1.36×10 mm N·m。

关键词： DLC薄膜高功率脉冲磁控溅射力学性能摩擦学性能

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二硫化钼掺杂无氢非晶碳膜的制备及其高温真空摩擦学性能

二硫化钼掺杂无氢非晶碳膜的制备及其高温真空摩擦学性能

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第六届粤港澳真空科技创新发展论坛暨先进微纳制造技术与前沿应用高峰论坛

作者：李海潮林松盛苏峰华李助军广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室华南理工大学机械与汽车工程学院广州铁路职业技术学院机械与电子学院

随着航天技术的发展,科研人员对空间装置提出的要求也越来越高。空间设备长期处于严苛的工作环境之中,而航天器往往精密而复杂,任何一个部件出问题都有可能影响到整个航天器的服役寿命。提高单个部件的寿命可以视作延长航天器整体寿命... 详细信息

随着航天技术的发展,科研人员对空间装置提出的要求也越来越高。空间设备长期处于严苛的工作环境之中,而航天器往往精密而复杂,任何一个部件出问题都有可能影响到整个航天器的服役寿命。提高单个部件的寿命可以视作延长航天器整体寿命的一种方法。MoS在空间环境中的应用相对成熟,而DLC作为新兴润滑材料多次被证明在空间环境下具有应用前景。将二者结合,制备出复合MoS-DLC薄膜,探究其在严苛环境下服役的可能性是一件很有意义的事情。实验采用高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）和直流磁控溅射（DCMS）共沉积技术制备了不同MoS含量的无氢DLC薄膜。利用高温摩擦试验机研究了不同MoS含量的DLC薄膜在25～450℃下的摩擦学性能,利用真空摩擦试验机研究了其在3×10 Pa真空环境下的摩擦性能表现。并通过SEM、Raman、XPS等分析了MoS对薄膜微观结构的影响以及摩擦前后薄膜化学组成和结构变化。探讨了MoS-DLC在高温与真空下的摩擦磨损机理。结果表明:MoS-DLC薄膜呈现出致密的非晶结构。随着MoS含量的增加,sp-C含量逐渐增加。高温摩擦测试表明:温度越高,薄膜的平均摩擦系数越小。高MoS含量的DLC薄膜在450℃下摩擦系数降低至0.14。真空摩擦测试表明:当MoS掺杂量在10at.%以下时,随着MoS掺杂量的增加,平均摩擦系数逐渐增加。

关键词： MoS2-DLC薄膜高功率脉冲磁控溅射高温真空摩擦学性能

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A位缺陷对(Pr_(0.5)Sr_(0.5))_(1-x)Fe_(0.9)Ru_(0.1)O_(3-δ)(0≤x≤0.2)阳极材料电化学性能及稳定性影响的研究

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材料研究与应用 2021年第2期15卷 102-110页

作者：覃铭霞杨洪宇谭婷王子鸣宋琛刘太楷刘敏杨成浩华南理工大学环境与能源学院广州510006 广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510650

通过燃烧法制备了不同A缺位的(Pr_(0.5)Sr_(0.5))_(1-x)Fe_(0.9)Ru_(0.1)O_(3-δ)(PSFR x,x=0,0.1,0.2)钙钛矿氧化物,并将其用作固体氧化燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)的阳极材料,研究其在还原气氛中的析出及材料结构演变机理,探索其电化学性能及运行稳定性.实验结果表明,在经过在800℃还原2 h后,所有PSFR x样品的主要相结构都由ABO 3立方钙钛矿相转化为Ruddlesden-Popper(RP)层状钙钛矿相,同时在表面析出Fe-Ru合金纳米颗粒.XRD结果表明,少量的A缺位(x=0.1)可以抑制在还原过程中的杂相生成,保证了B位金属析出后A 2BO 4层状相的稳定性.随后,对SOFC进行的电化学性能测试,随着A缺位的增加,PSFR x的电化学输出性能随之先上升后下降,A缺位的最佳缺位比例为x=0.1.在800℃下,以PSFR 0.1为阳极的电解质支撑单电池在加湿H 2和C 3H 8的最大功率密度分别为0.747和0.528 W/cm^(2).进一步,在以C 3H 8为燃料气、恒电流为0.15 A/cm^(2)条件下对PSFR 0.1为阳极的单电池进行放电测试,实现了稳定的功率输出.

关键词：固体氧化物燃料电池 A位缺陷碳氢燃料抗积碳性能

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激光增材制造FeNi坡莫合金及其磁性能研究

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材料研究与应用 2021年第4期15卷 341-349页

作者：高硕洪卢冰文 NOUREDINE Fenineche LIAO Hanlin ICB UMR 6303 CNRSUniv.Bourgogne Franche-ComtéUTBMF-90010 BelfortFrance 广东省科学院新材料研究所广东省现代表面工程技术重点实验室现代材料表面工程技术国家工程实验室广东广州510650

以Fe-50%Ni预合金粉末为原材料,并采用激光选区熔化(Selective laser melting,SLM)技术制备坡莫合金,通过光学显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜等对采用不同工艺参数制备的SLM Fe-50%Ni合金的微观组织进行观察表征,分别在直流及交流... 详细信息

以Fe-50%Ni预合金粉末为原材料,并采用激光选区熔化(Selective laser melting,SLM)技术制备坡莫合金,通过光学显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜等对采用不同工艺参数制备的SLM Fe-50%Ni合金的微观组织进行观察表征,分别在直流及交流条件下采用磁性能测试仪对其稳态磁性能及动态磁性能进行测试分析,其中直流测试中最大外磁场强度为5000 A/m.同时,研究了在交流条件下外磁场强为10 mT时不同频率下的铁损变化.研究结果表明:随着扫描速度的降低,即激光体积能量密度的增加,合金样品的孔隙率降低,显微硬度升高,但是过高的能量密度也使得热应力增加而产生微裂纹,晶粒尺寸也较大;合金样品的主相均为γ-(Fe-Ni)相,微观组织主要为沿打印方向的柱状晶组织,但在其熔池边界附近也存在少量的等轴晶,晶粒大小呈现微观不均匀性;选择适合的能量密度对合金的内部质量及性能至关重要,在使用较适合的体积能量密度制备的SLM合金样品的相对孔隙率低于0.5%、矫顽力为270 A/m、饱和磁感应强度为1.2 T、剩余饱和磁感应强度为0.4 T;当磁场强度为10 mT时,随着频率从10 kHz增加至100 kHz,铁损随着频率的升高而升高.

关键词：激光选区熔化扫描速度坡莫合金显微组织磁性能

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中频磁控溅射制备氧化钨薄膜及电致变色性能研究

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真空 2021年第5期58卷 50-56页

作者：魏梦瑶王辉韩文芳王红莉苏一凡唐春梅代明江石倩华南理工大学材料科学与工程学院广东省先进储能材料重点实验室广东广州510640 广东省科学院新材料研究所现代表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510651

采用中频磁控溅射方法,在氧化铟(ITO)玻璃上采用氧化钨(WO_(3))陶瓷靶沉积薄膜,研究溅射气压对WO_(3)薄膜结构与光学性能的影响规律,并对其电致变色行为进行了探讨。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了WO_(3)薄膜的成分结... 详细信息

采用中频磁控溅射方法,在氧化铟(ITO)玻璃上采用氧化钨(WO_(3))陶瓷靶沉积薄膜,研究溅射气压对WO_(3)薄膜结构与光学性能的影响规律,并对其电致变色行为进行了探讨。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了WO_(3)薄膜的成分结构和表面形貌,紫外可见分光光度计和电化学工作站对薄膜的光调制性能、电致变色伏安特性、以及循环寿命性能进行了研究,并利用X射线光电子能谱(XPS)对WO_(3)薄膜在着色、褪色状态下进行了化学成分及氧化状态分析。结果表明:随着溅射气压的增大,WO_(3)薄膜的形貌结构变得疏松、粗糙,更有利于Li+的注入与脱出,响应速度变快、调制幅度增大、电致变色性能优异,但循环寿命性能有所降低。当溅射气压为4Pa时WO_(3)薄膜的电致变色综合性能最好,在550nm处的调制幅度可达81.0%,着色、褪色响应时间分别为7.8s、5.85s,且在1500次循环后,仍保持较高的电致变色性能。

关键词： WO_(3)薄膜中频磁控溅射电致变色溅射气压循环寿命

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大气等离子喷涂MoSi2-30Al2O3电热涂层的组织结构及性能

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无机材料学报 2019年第6期34卷 646-652页

作者：周炎哲刘敏杨焜曾威宋进兵邓春明邓畅光中南大学材料科学与工程学院长沙410083 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广州510650

以MoSi2-30Al2O3混合粉末为原料,利用大气等离子喷涂技术制备MoSi2-Al2O3体系电热涂层。采用XRD、SEM、通电测试、热重-差热分析等对涂层的相组成、组织形貌和热稳定性进行表征。结果表明:MoSi2-30Al2O3电热涂层体系组织均匀致密,添加Al... 详细信息

以MoSi2-30Al2O3混合粉末为原料,利用大气等离子喷涂技术制备MoSi2-Al2O3体系电热涂层。采用XRD、SEM、通电测试、热重-差热分析等对涂层的相组成、组织形貌和热稳定性进行表征。结果表明:MoSi2-30Al2O3电热涂层体系组织均匀致密,添加Al2O3能改善MoSi2的电阻率及低温抗氧化性;MoSi2-30Al2O3涂层电热性能优异,在循环加热测试中,能稳定地加热到320℃并长时间保温,辊面温度分布均匀,中部温差控制在25℃之内;循环加热过程中的氧化及热应力的弛豫会导致涂层产生裂纹及孔隙进而导致涂层电阻率升高。

关键词：电热材料 MoSi2-Al2O3复合涂层等离子喷涂电热性能

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