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电化学电容器用无定形水合二氧化钌的研制

张熙贵 , 华黎 , 杨恩东 , 陈经坤 , 安仲勋 , 吴明霞 , 黄廷立 , 虞嘉菲

采用改性的中和反应及热处理工艺合成了电化学电容器用无定形水合二氧化钌材料(RuO2·xH2O),并以高导电性石墨板作集流体,研究了合成材料的电化学性能.实验中,以自制的喷雾装置和十二烷基磺酸钠(SDS)分别作为反应辅助分散技术和表面分散剂.结果表明,合成材料的前驱体经175℃处理后,可获得大比表面积(218 m2/g)、蓬松状、深黑色无定形的高性能电极材料.循环伏安实验(CV)结果表明,该合成材料具有较好的比电容(995 F/g at 1mV/s)和倍率特性;电化学交流阻抗(EIS)实验进一步证明了该材料具有较低的等效串联内阻(～25 mΩ),同时验证了材料的倍率特性良好.合成材料有望在国防及民用领域电化学电容器中得到潜在应用.

关键词: 电化学电容器 , 无定形水合二氧化钌 , 改性中合反应 , 石墨板集流体 , 倍率特性

用滚压振动磨制备纳米氧化锌及其对甲基橙的光降解性能

吴明霞 , 王树林 , 丁浩冉 , 韩光强

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.12.025

采用滚压振动磨通过两种途径制备了纳米氧化锌,一种是在干法室温条件下直接将纯度为99%的普通商业氧化锌制备成纳米氧化锌,另一种同样是在干法室温条件下,首先利用滚压振动磨将金属锌制备成为尺度为3～5 nm的锌量子点,然后将其水解,得到纳米氧化锌(副产物为氢气).同时,研究了所得纳米氧化锌对甲基橙的光催化降解性能.结果表明:对于商业氧化锌,滚压振动11 h得到的粒径最小,形貌和尺度分布也最均匀,平均粒径为60 nm;当催化剂的用量为50mg时,甲基橙的降解率最高;由锌量子点水解得到的纳米氧化锌对甲基橙的光催化性能远远优于直接加工11 h的试样,降解率达到97.91%;而在同样的降解率条件下,前者具有更好的分散性.

关键词: 纳米氧化锌 , 滚压振动磨 , 光催化降解 , 甲基橙

干法室温改性对活性炭电极性能的影响

丁浩冉 , 王树林 , 高慧峰 , 吴明霞

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.10.011

采用变频滚压振动磨在干法室温条件下对活性炭改性,通过正交试验,研究了电机转速(振动频率)、研磨时间和添加剂对活性炭电极性能的影响.结果表明:适当降低转速有利于提高活性炭电极性能,在试验范围内,700 r/min为最佳转速;最佳研磨时间为1 h,延长研磨时间无益于活性炭性能进一步提高;添加二氧化锰可以提高活性炭电极性能,电容量可达252 F/g.

关键词: 活性炭 , 滚压振动磨 , 电化学容量 , 超级电容器

烧结温度对Micro-FAST制备钛微型齿轮致密化的影响

吴明霞 , 杨刚 , 杨屹 , 尹德强

稀有金属材料与工程

将新颖的多物理场活化烧结微成形技术(Micro-FAST)引入到钛微型齿轮的制备中,研究了烧结温度对Micro-FAST制备钛微型齿轮致密化的影响.结果表明,在1200℃烧结保温4 min,体系的相对密度即可达到90.5％.Micro-FAST的烧结致密化过程大致可分为4个阶段:预热阶段、低温保温阶段、快速升温阶段和烧结保温阶段,钛粉末的致密化过程主要发生在快速升温阶段.对烧结体系的收缩动力学曲线研究发现,在电场、力场和温度场的耦合作用下,粉末体系在450℃发生了塑性变形,在1032℃生成了局部液相.研究表明,与传统烧结法相比,多物理场活化烧结法是一种新型和高效的制备钛微型零件的良好方法.

关键词: Micro-FAST , 钛微型齿轮 , 烧结温度 , 致密化

干法室温振动制备纳米铜粉

徐波 , 王树林 , 李生娟 , 吴明霞

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2008.02.022

将粒径为1～5μm的原料铜粉置入辊压振动磨中,经振动研磨后得到纳米铜粉,通过X射线多晶衍射仪和扫描电子显微镜对其进行了分析.结果表明:得到的纳米铜粉晶格类型仍为面心立方晶格,结构参数和化学成分没有发生变化;随着研磨时间的增加,粉末的平均粒径越来越小,粒度分布趋于均匀,研磨6 h以后,平均粒径在100 nm左右.

关键词: 振动研磨 , 纳米铜粉 , 晶体结构