元振毅
,
王永军
,
杨凯
,
刘天骄
,
王俊彪
,
魏生民
,
赵国强
,
魏俊鹏
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151028.001
为研究制件成型过程中的层间滑移情况及固化后的回弹变形，首先，利用自行开发的热隔膜成型装置制备了热固性树脂基复合材料C型制件。同时，针对热隔膜成型过程建立了三维数值仿真模型；该模型由3个复合材料固化过程子模型构成，包括热-化学模型、层间滑移模型和固化变形模型。然后，在此基础上将固化过程中复合材料性能的时变特性引入到仿真模型中，并将仿真结果与文献中的实验结果进行比较。最后，利用建立的仿真模型对热隔膜成型过程进行了数值模拟，并与实验进行比对，重点研究了成型过程中温度、固化度分布、层间滑移以及固化变形情况。所得结果证明所建立的数值模型对热隔膜成型过程的预测具有较高的可靠性及准确性，可以为后续热隔膜成型参数优化和模具修正提供参考。
关键词:
热固性树脂基复合材料
,
热隔膜成型
,
层间滑移
,
数值模拟
,
固化变形
何洪波
,
薛霜霜
,
吴榛
,
余长林
,
杨凯
,
彭桂明
,
周晚琴
,
李德豪
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62515-9
TiO2作为一种光催化剂广泛应用于各种污染物的降解.但是它较大的宽禁带(~3.2 eV)导致其很难吸收可见光,因此寻找窄禁带的具有可见光响应的半导体光催化剂成为近年来光催化研究的热点.在众多窄禁带光催化剂中,纯 Ag2S在降解污染物方面并不出色,但是作为一种窄禁带的直接带隙半导体,它在加快电子迁移和提高光量子效率方面表现出色.目前有许多高催化活性的 Ag2S异质结复合半导体光催化剂的报道,如 Ag2Mo3O10-Ag2S, TiO2-Ag2S, ZnS-Ag2S和NiO-Ag2S等. Ag2WO4是一种具有新颖物理化学性质的半导体材料,在催化、传感器、抗菌和光致发光等方面有着广泛应用.但是, Ag2WO4的理论带隙较宽,约为3.5 eV,而且光照下Ag2WO4很容易产生光化学腐蚀而分解出单质银,作为光催化剂存在太阳光利用率低和稳定性较差等缺点.声化学是一种特殊纳米材料的合成方法.它主要是利用超声空化产生特殊的物理化学环境来强化化学键的生成,同时实现半导体从无定形态到固定晶型转变.本文采用超声辅助共沉淀法制备了长为0.2?1μm、直径为20?30 nm的 Ag2S/Ag2WO4微米棒复合光催化剂.利用 X射线衍射(XRD)、N2物理吸附、扫描电镜、透射电镜、光电子能谱、光致发光谱(PL)和紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis DRS)和光电流等手段对所制 Ag2S, Ag2WO4和 Ag2S/Ag2WO4进行了表征.结果表明,合成的样品比表面积较小(2.7?3.6 m2/g). UV-vis DRS测试表明,声化学处理能有效拓宽 Ag2S/Ag2WO4在可见光区的吸收范围,提高其可见光响应性能.另外, PL和光电流测试结果证实,在声化学制备的 Ag2S/Ag2WO4体系中,光生电子(e?)-空穴(h+)的复合过程被极大地限制,具有较高的 e?-h+分离效率.以金卤灯为光源进行了光催化降解染料亚甲基蓝的性能测试.结果表明,声化学合成的 Ag2S/Ag2WO4的反应速率常数(0.150 min?1)分别为单纯 Ag2WO4(0.031 min?1)和 Ag2S (0.004 min?1)的4.7和29.8倍.自由基捕获实验表明,在 Ag2S/Ag2WO4光催化降解甲基橙过程中主要的活性物种为超氧自由基(?O2?)和光生空穴(h+).此外,声化学合成的 Ag2S/Ag2WO4表现出很好的光催化稳定性.循环使用3次后,该样品对亚甲基蓝的光催化活性仍高达80.4%,而纯 Ag2WO4几乎完全失活. Ag2S/Ag2WO4具有很高的光催化活性的原因,一方面是声化学处理提高了催化剂的结晶度,同时生成了独特的棒状结构；另一方面是在超声作用下, Ag2S和 Ag2WO4两相紧密接触形成异质结,促进了可见光的吸收和光生 e?与 h+的分离.
关键词:
声化学
,
微米棒
,
钨酸银
,
光催化
,
异质结
陈广辉
,
王安妮
,
何东欣
,
杨凯
,
陈胜科
,
王伟
,
孙辉
绝缘材料
综述了国内外关于交直流电场下交联聚乙烯(XLPE)绝缘的空间电荷特性的相关研究,从空间电荷的产生和测试、场强和温度对空间电荷分布的影响、微观形态和处理工艺对XLPE绝缘内空间电荷积累的影响、XLPE绝缘老化特性与空间电荷分布的关系等论述了XLPE绝缘空间电荷的研究进展,最后指出空间电荷测试技术为XLPE电缆绝缘状态评估提供了可行的手段.
关键词:
交联聚乙烯
,
空间电荷
,
绝缘
胡晨
,
相佳媛
,
林跃生
,
刘皓
,
高飞
,
杨凯
,
来小康
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.011.007
铅炭超级蓄电池是由铅酸电池和超级电容器通过创新组合而形成的新型电化学储能装置，具有高功率、长寿命的特点，在电动汽车与规模储能方面有良好的应用前景。其性能突破的关键是将炭材料用到铅炭超级电池负极中，降低负极硫酸盐化。在高倍率部分荷电态工况下，阀控铅酸电池失效的原因是在负极板表面生成致密、不导电的硫酸铅的绝缘层。炭材料添加剂能抑制负极不可逆硫酸盐化，显著提高在高倍率部分荷电态工况下电池的循环寿命、功率性能和充电接受能力。介绍了炭材料抑制负极不可逆硫酸盐化的内在作用机理，综述了最近几年炭材料在铅炭超级蓄电池中应用的研究进展。
关键词:
铅炭超级电池
,
储能
,
硫酸盐化
,
炭材料
,
作用机理
杨凯
,
汪岳峰
,
周全
,
殷智勇
,
强继平
,
王军阵
,
白慧君
材料科学与工程学报
本文建立了碳纳米管的结构模型,用平面波赝势方法,采用广义梯度近似的密度泛函理论,对扶椅型碳纳米管(5,5),(7,7)和(9,9)的能带结构和电子密度分布进行了计算,其能带间隙分别为0.024,0.142和0.147.计算结果表明碳纳米管(5,5)(7,7)(9,9)均为导体,在费米能级的电子密度均不为0,体现出金属性质.从电子结构上可以看出碳纳米管的电子分布在s亚层和p亚层上,由于碳纳米管弯曲,会形成不同形式的sp杂交轨道,但任何形式的碳纳米管在费米能级处的电子主要分布在p轨道.
关键词:
扶椅型碳纳米管
,
密度泛函
,
能带间隙
,
电子结构
余长林
,
杨凯
,
YUJimmyC
,
操芳芳
,
李鑫
,
周晓春
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.01157
在不同温度下(120~220℃), 利用水热法制备了含1wt%、2wt%、4wt% 和8wt% Bi2WO6的异质结型Bi2WO6/ZnO复合光催化剂, 采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外可见漫反射(UV-Vis) 吸收光谱及光致发光光谱(PL)等系列手段对所制备的光催化剂进行了表征, 并以紫外光(365nm)为光源, 酸性橙II为降解对象, 进行光催化活性测试, 考察了不同Bi2WO6复合量及不同水热温度对ZnO光催化剂反应活性的影响.研究表明, 异质结型Bi2WO6/ZnO复合光催化剂的光催化活性明显优于纯ZnO和Bi2WO6. 当复合4wt%Bi2WO6水热处理温度为150℃时, 所制备的复合光催化剂的光催化活性最佳, 为纯ZnO的2.6倍.活性提高的主要原因是形成的Bi2WO6/ZnO异质结能显著降低光生电子和空穴对的复合几率, 并改善了异质结型Bi2WO6/ZnO复合光催化剂的表面性能.
关键词:
水热法
,
Bi2WO6/ZnO heterojunction
,
photocatalysis
,
acid orange II
杨凯
,
刘颖
,
李军
,
李琳娜
功能材料
高磁粉装载量PPS/NdFeB注射磁体的制备是目前国内外研究的重点.成功制备出磁粉装载量90％(质量分数)左右的PPS/NdFeB粘结磁体以及可实际应用永磁元器件,应用DSC、SEM和磁化曲线测量仪等表征了注射磁体微观结构和磁性能,并分析注射温度、速度和压力等工艺参数对粘结磁体微观结构和磁性能的影响规律和机理,结果表明,当注射温度为305℃、注射速率为90％Vmax、注射压力为153MPa时,粘结磁体((φ)10mm×10mm)密度可达5.12g/cm3,磁性能可达(BH)max=47.1kJ/m3,Br=0.53T,Hci=647.3kA/m,粘结永磁元器件(外径(φ)20mm,内径(φ)18mm)24极充磁后,表面磁场强度达到145.06mT.
关键词:
注射工艺
,
钕铁硼粘结磁体
,
磁性能
,
工艺参数
,
聚苯硫醚
李丽
,
吴锋
,
杨凯
,
王敬
,
陈实
材料导报
检测并比较了不同过充电电流对AA型MH-Ni电池电化学性能的影响,实验结果表明,电池按国标以0.4C充至标称容量后,继续以0.4C过充,电池内压继续呈缓慢上升,其升高速度在电池容量达到2000mAh之前基本不变;当以1C过充时,电池内压上升速度明显加快;当以0.1C过充时,电池内压的升高速度下降,在电池容量达到1 600mAh之后,其速度变化趋于平稳.不同电流的过充电,对电池循环表退速度和电池放电电压下降速度的影响与电池内压升高速度的变化成正比.
关键词:
MH-Ni电池
,
过充电
,
内压
杨凯
,
吴锋
,
陈实
,
张存中
功能材料
运用真空蒸镀法对MH/Ni电池储氢合金电极进行了镀覆金属钴的表面修饰,测试了电池的放电容量、高倍率放电性能、循环寿命和充电时的内压,利用XPS和XRD对电极进行了表面和结构分析.实验结果表明,运用该方法对电极进行表面修饰可以降低电池内阻,提高电池的放电容量和放电电压,极片经过修饰的电池,5C(8.5A)放电容量提高了120mAh,放电平台电压提高了约0.05V,内阻降低了19.3%.极片经过表面镀钴后,显著改善了电池的循环性能,电池500周循环后的放电容量仍为初始容量的94.0%,同时,电池在充电时的内压有了明显的降低,充电效率有了较大的提高.
关键词:
表面修饰
,
真空蒸镀
,
电极
,
MH/Ni电池
