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钙钛矿结构质子导体基固体氧化物燃料电池电解质研究进展
曹加锋;朱志文;刘卫;从适用于中低温固体氧化物燃料电池(IT-SOFCs)电解质材料的设计与改性角度出发,回顾了钙钛矿结构质子导体的发展历史、研究现状及未来研究趋势。按照钙钛矿型IT-SOFCs的结构特点,对Ce基、Zr基及Ce/Zr基电解质等质子导体做了重点介绍;指出目前Ce基陶瓷膜在稳定性方面,以及Zr基陶瓷膜在电导率和烧结活性等方面都有待提高;未来这方面研究仍主要以钡基铈酸盐、锆酸盐为主,提高电导率、增加稳定性和烧结活性等将是这类材料长期面临的困难与挑战。从质子导体的结构角度改性传统钙钛矿型IT-SOFCs电解质、探索新型钙钛矿结构质子导体以及采用新的陶瓷膜制备技术方法等将在此类电解质材料的实际应用道路上起到重要作用。
水胶比和粉煤灰掺量对补偿收缩混凝土自收缩特性的影响
苗苗;阎培渝;通过测定基准混凝土和补偿收缩混凝土的自收缩,研究添加硫铝酸钙–氧化钙类膨胀剂的补偿收缩混凝土的自收缩特性,以及水胶比和粉煤灰掺量对于膨胀剂补偿效果的影响。结果显示:在前20h内硫铝酸钙–氧化钙类膨胀剂因为没有足够的强度约束而无法对混凝土自收缩产生补偿作用,在20～168h龄期内膨胀剂开始发挥补偿作用,自收缩减小。膨胀剂对自收缩的补偿效率受水胶比和粉煤灰掺量的影响很大,水胶比越大,膨胀剂对混凝土自收缩的补偿效率越高;粉煤灰掺量越大,膨胀剂的补偿效率越高。水胶比为0.34,粉煤灰掺量为45%时,适当掺量(6%)的膨胀剂产生的膨胀可以补偿全部的自收缩,使混凝土在30h后持续保持膨胀变形。
水相制备硒化镉半导体量子点的荧光性能
王璐,王德平,黄文,宁佳,郁美娟研究水相制备CdSe半导体量子点的合成工艺及后处理过程(包括前驱体物质选择及其用量、水浴反应时间、真空热处理等因素)对样品荧光性能的影响。通过荧光光谱测试分析样品荧光性能,结合紫外可见光吸收光谱分析样品光吸收性能,并用扫描电镜和X射线衍射谱分析样品形貌与组分。结果表明:使用Na2SO3前驱体制备的水溶液样品的荧光性能容易受水浴加热时间的影响,表现出特殊的荧光双峰现象。使用NaBH4前驱体制备的水溶液样品荧光性能几乎不受水浴加热时间的影响,NaBH4的加入量增多有利于钝化CdSe量子点表面,有效减少表面陷阱,大幅度提高荧光量子产率。真空热处理使样品荧光峰锐化,半峰宽为30~40 nm且峰位产生红移,峰强急剧增加。
稻壳灰抑制超高性能混凝土的自收缩机理分析(英文)
叶光;V.T.NGUYEN;在过去的十几年中,超高性能混凝土(UHPC)由于其优异的性能(如:超高强度,低渗透性和优良的耐久性)已经成为一种非常有前景的建筑材料。然而,UHPC也像普通高性能混凝土一样,由于水泥和硅灰的掺量比较高,使其具有很大的自收缩性能。寻求一种有效减少自收缩的方法是近年来水泥及混凝土研究领域的一个非常重要的任务。本研究中采用稻壳灰(RHA)降低UHPC自收缩。结果表明:由于RHA具有很高的活性SiO2含量和特殊的多孔结构,添加20%平均粒径为5.6μm的RHA可以抵消水化15d后的UHPC的自收缩;RHA用于UHPC中不仅降低了成本,提高混凝土早期性能,同时也有益于减少环境污染。
磨细高炉矿渣对海工混凝土抗冻性和氯离子扩散性能的影响
杨文武;钱觉时;范英儒;以天然海水为介质研究了掺加磨细矿渣的海工混凝土抗冻性和氯离子扩散性能,通过研究水胶比、矿渣和引气剂掺量等因素对混凝土抗冻性和抗氯离子渗透性能的影响,并与普通混凝土进行对比。结果表明:矿渣虽然能提高混凝土的抗氯离子渗透性能但不能提高混凝土的抗冻性;随水胶比减小,矿渣混凝土的抗冻性和抗氯离子渗透性能同时得到提高;矿渣只有与引气剂共同使用。才能同时有效提高混凝土海水环境中的抗冻性和抗氯离子渗透性。以常用抗冻性和氯离子渗透性指标的比值(R)可以反映海工混凝土的耐久性优劣,电子显微镜分析结果与R的评价结果吻合较好。
SiC改性C/C复合材料的制备及其烧蚀性能
魏连锋;李克智;吴恒;李贺军;王永杰;采用超声波震荡法将SiC微粉添加到二维针刺碳毡预制体中,利用热梯度化学气相浸渗工艺沉积热解碳制备了SiC改性碳纤维增强碳基(carbonfiber reinforced carbon,C/C)复合材料。借助X射线衍射与扫描电子显微镜检测和观察材料的微观结构,利用氧–乙炔烧蚀实验测试材料的抗烧蚀性能。结果表明:SiC微粉弥散分布在C/C复合材料基体中,经氧–乙炔烧蚀30 s后,线烧蚀率和质量烧蚀率分别为4.0×10–3 mm/s和3.19×10–3 g/s,分别相当于C/C复合材料的47.1%和70.6%,表明SiC的加入显著提高了C/C复合材料的抗烧蚀性能,其优良的抗烧蚀性主要是因为SiC颗粒相的加入在烧蚀过程中具有抑制氧化和弥补缺陷的作用,降低了C/C复合材料的热化学烧蚀。
导电玻璃对纳米二氧化钛薄膜太阳能电池性能的影响
沈小林;徐卫林;杨红军;在3种导电玻璃基材上烧结制备一层纳米TiO2薄膜,并用它们各自组装成N3染料敏化太阳能电池。用紫外可见光仪、场发射扫描电镜及四探针仪研究了导电玻璃的透光率和导电性能对染料敏化太阳能电池电流、电压输出性能的影响。结果表明:在100mW/cm2模拟太阳光强照射下,导电玻璃的面电阻减小时,光电池的短路电流会迅速增加,开路电压基本不变。导致这种现象的主要原因是导电玻璃上导电层的面电阻减小会使太阳能电池的内阻下降。由于太阳能电池的开路电压与短路电流的对数成正比。当导电玻璃的透光率大于80%时,导电玻璃的透光率对太阳光电池的电流电压输出性能基本没有影响。
凹凸棒石与酸反应产物和结构演化的研究
陈天虎,冯有亮,史晓莉利用TEM,XRD研究了热液型和沉积型凹凸棒石与酸作用过程中产物、结构变化。结果表明:随着酸浓度增加,凹凸棒石与酸反应时间延长,凹凸棒石中八面体阳离子溶解增加,并在溶解的同时,四面体硅部分分解成硅酸或聚硅酸溶胶,部分四面体硅保持凹凸棒石纳米针状晶体形态假象,直至八面体阳离子完全溶解。八面体阳离子部分溶解并不破坏凹凸棒石的晶体结构,当八面体阳离子基本完全溶解时,凹凸棒石晶体转变为纳米棒状无定形活性SiO2。比较而言,热液型凹凸棒石比沉积型凹凸棒石更耐酸,除热液型凹凸棒石的晶体直径比沉积型凹凸棒石的晶体直径大之外,可能与热液型凹凸棒石八面体的有序度高有关。实验结果证实:酸处理后的凹凸棒石在镁盐溶液中没有发生成分和结构的恢复。
氧化镁膨胀剂对混凝土长期体积变化的影响
曹丰泽;阎培渝;观察了外掺不同活性、不同剂量氧化镁膨胀剂混凝土的限制膨胀率曲线,并结合混凝土强度发展和绝热温升特性,补偿收缩胶砂试件的限制及自由膨胀率,分析了不同活性氧化镁膨胀剂的补偿收缩特性。结果表明:适量掺加氧化镁膨胀剂对于补偿收缩混凝土的强度发展基本没有影响,但导致混凝土的温升值较大,温升开始时间延迟。在氧化镁膨胀剂的常用掺量为6%8%时,导致混凝土的绝热温升增加值约为34℃。氧化镁膨胀剂的活性越低,用其制备的补偿收缩混凝土的早期膨胀率越小,但最终膨胀量越大,膨胀稳定期出现越晚,采用"S"型膨胀剂时直到140 d膨胀仍未停止,因而容易造成混凝土结构的后期安定性不良。实际应用时应尽量选用高活性、大掺量的氧化镁膨胀剂,掺量宜控制在6%8%。