钴盐沉淀法制备硬质合金混合料新工艺研究

以醋酸钴、WC粉和氨水为原料,以蒸馏水作为反应溶剂进行化学反应,反应物经氢气还原制得钨钴混合料,最后制得硬质合金,并与传统工艺制得的合金进行性能比较.结果表明,XRD图谱显示实验反应生成物是钴氧化物前驱体,面分析图谱显示新工艺制备的混合料元素分布更均匀,细碎WC颗粒更少,新工艺制备的硬质合金密度及硬度变化不大,强度提高了318 N/mm2,韧性提高了0.2 N·m/cm2.

水-氢同位素液相催化交换工艺研究

以Pt-SDB为憎水催化剂研究了水-氢同位素液相催化交换工艺,讨论了反应温度、氢气流量、低浓重水流量等工艺条件对催化交换塔传质单元高度(HTU)的影响和反应温度、气液比对催化交换塔阻力降的影响.结果表明:当反应温度为60℃、气液比为1:1时,水-氢同位素液相催化交换工艺是比较适宜的.

化学气相沉积法制备ZrC涂层的热力学分析

ZrC涂层可能在新一代TRISO包覆颗粒上被用作阻挡裂变产物和承受主要载荷的关键层,是先进高温气冷堆燃料元件研究的一个重要方向.文章利用HSC-CHEMISTRY 4.1软件分析化学气相沉积工艺参数对所制备的ZrC涂层的影响.分析结果表明,在载气中加入足够的氢气对制备单一ZrC涂层很有必要.ZrCl4的转化率随着沉积温度的升高而增加,当温度过高时,其影响不明显;较佳的沉积温度范围为1 400～1 600 ℃.随着反应物浓度的增加,获得单一ZrC涂层对应的最低ZrCl4与CH4的摩尔分数比增加;反应物摩尔分数的最佳范围可选为:甲烷,1.0%～2.0%;ZrCl4,为甲烷的1.5倍.

钯-银复合膜在高温气冷堆氦气净化中的应用初探

针对金属钯-银合金复合膜分离氦气中杂质氢气的应用进行探索性研究.按照法国CEA一套小型氦气净化试验装置CIGNE的设计参数,采用典型SSP设计,应用有限单元法求解模型.膜组块长度采用限定值0.5 m,膜高压侧压力为100 kPa,跨膜压力差为80 kPa.计算结果表明,一次通过即可使氢气浓度从1 000 μL/L降低到限定值5 μL/L,在最优化吹扫气比例系数0.397 0情况下,氦气产出率为96.18%,满足系统设计要求.氢气浓度在膜组块内沿长度方向呈指数分布.对采用相同膜组块的另外两种典型设计TSSP和CMC也进行了初步计算和比较.

压水堆核电站锆水反应微观机理

压水堆核电站严重事故下的氢气行为研究需建立氢气生成的动力学模型,氢气生成反应的微观机理和反应速率常数是建立动力学模型的基础.本工作采用量子化学理论,应用量子化学软件包Gaussian03,在HF/3-21G理论模型上研究了压水堆严重事故下锆水反应的微观机理,并计算了反应速率常数.计算结果表明,锆水反应是由4个基元反应组成的总包反应.第2步基元反应的正反应速率最小,是锆水反应的速控步.在微观上研究减少或控制氧气生成的措施应从第2步基元反应人手.文中的计算结果偏于保守,以该方法建立起的动力学模型模拟压水堆核电站严重事故下的氢气行为是安全的.

压水堆核电站铁水反应机理研究

从微观上研究压水堆核电站严重事故下减少或控制氢气生成的措施需研究氢气生成的微观机理.本工作采用量子化学理论,应用量子化学软件包Gaussian03,在B3LYP/6-311+G(d)理论模型上研究了压水堆严重事故下铁水反应的微观机理,并计算了活化能.结果表明,铁水反应是由两个基元反应组成的总包反应.第2步基元反应的正反应活化能较大,是铁水反应的速控步.在微观上研究减少或控制氢气生成的措施应从第2步基元反应入手.

电化学法解体石墨基体过程中的尾气分析

以盐类为电解质的电化学方法解体高温气冷堆模拟燃料元件基体石墨过程中,在阴、阳极两侧均会产生一些气相产物(尾气).采用气相色谱法对电化学过程中产生的尾气进行了分析测试.结果表明:尾气中含有氢气、氧气、氮气、二氧化碳和氮氧化物;仅约1.5%的石墨基体氧化成二氧化碳.相对于直接燃烧石墨处理法,电化学方法能够大幅减少废气,尤其是二氧化碳的产生量,从而减小后续处理的技术难度.

苯胺制氢单元贫液泵故障频发原因分析及应对措施

从工艺和设备两方面对苯胺装置制氢单元贫液泵频繁故障现象进行分析,对存在的故障现象提出了相应的应对措施,并结合实际情况提出了检修建议,从而最大限度提高"问题设备"的运行周期,降低备件消耗.

燃料电池车氢气辅助系统结构动态特性分析

通过对燃料电池车氢辅系统独立运行工况下的声振测试及结果分析,初步确定氢泵工作时由于氢气辅助系统箱体结构不合理而导致车内、外振动噪声较大.对箱体结构进行了试验和有限元模态分析.结果表明,箱体存在与振源基频成倍数的模态,氢泵工作时引起板件共振.对箱体结构进行了拓扑优化,在箱体布置了加强筋,箱体的模态频率明显上升且中低频段模态明显减少,避免了氢泵工作时的共振.

高密度储氢材料研究进展

氢是一种清洁的燃料,氢能是未来有发展前景的新型能源之一.氢的储存是氢能现阶段开发和利用的瓶颈.氢的储存方法有高压气态储存、低温液态储存和固态储存等3种,其中高压气态储存或低温液态储存不能满足将来的储氢目标.固态储氢是通过化学或物理吸附将氢气储存于固态材料中,其能量密度高且安全性好,被认为是最有发展前景的一种氢气储存方式.高密度储氢材料由轻元素构成,包括铝氢化物、硼氢化物、氨基氢化物、氨硼烷等,理论储氢质量分数均达到5%以上.综述了高密度储氢材料的研究进展,认为高储氢容量、近室温操作、可控吸/放氢、长寿命的轻质氢化物材料有希望达到燃料电池和移动氢源应用的目标.

大规模海上风电的非并网多元化应用研究——变海上风电场输电上岸为直接输产品上岸的探索

针对海上风电大规模发展成本高、并网难、故障概率高的瓶颈,提出了一种海上大规模风电非并网多元化应用系统.该系统突破海上大规模风电并网的单一应用模式,通过必要的技术创新与集成,将大规模海上风电与高载能产业(如海水淡化、电解水制氢和电解铝等)直接耦合形成一个完整的新系统,变海上风电场输电上岸为直接输产品上岸,不仅破解了大规模、超大规模海上风电应用难题,而且大幅度节省海上风电场投资成本,提高了风电利用效率,具有十分重要的现实和战略意义.

连续点火诱导爆轰的数值研究

使用带基元化学反应的多组分Navier-Stokes方程,数值研究了多点连续点火过程诱导氢气-空气预混合气体的爆轰过程.计算结果表明,点火时序的变化可以显著影响预混气的爆轰引发特性.适当的加速连续点火过程可以诱导爆轰的形成,且随着点火过程的加速,爆轰的形成时间和距离均有所缩短;减速或过快的连续点火过程则不能诱导爆轰的形成.

一步法电沉积钯铜二元金属纳米管

由钯和铜纳米颗粒组成得二元金属纳米管通过电沉积的方法在氧化铝模板中被制备出来.金属离子的扩散和沉积过程的竞争决定了最终的产物是纳米管或者是纳米线.在较高负电位下,其生长受扩散控制,金属离子在纳米管的边缘被消耗,形成的是纳米管结构.而在较低的负电位时形成的是纳米线.在硝酸根离子的电催化实验中,相比于薄膜,纳米管的催化性能受氢气析出的影响较小.在空气中放置6个月后,二元金属纳米管被氧化成均一相的氧化物纳米管.

大规模非并网风电产业体系研究

大规模非并网风电的应用,是一条探索风电多元化发展之路.建设大规模非并网风电产业体系,是风电多元化发展的重要环节.非并网风电产业体系的构建,是以"非并网风电理论"为依据、以风能富集区的大规模风电场建设和运营为重点,涵盖其前向关联度大的风电设备零部件研发和制造、风机组装、电控系统等产业,后向关联度大的有色金属冶金、盐化工、大规模海水淡化、规模化制氢制氧等高耗能产业,以及侧向关联度大的风机运营维护、风电场观光旅游、风电项目投融资管理、金融保险等产业,构成可涉及三次产业、多方位、多产业链交织的现代综合产业网络体系.

稀土元素镧对97W-Ni-Fe合金性能的影响

实验利用氢气烧结工艺制备了97W-Ni-Fe合金,研究了添加不同含量的稀土镧元素对97W-Ni-Fe合金的硬度、冲击韧性、抗拉强度、延伸率等力学性能的影响.实验结果表明:在合金显微组织中,Ni/Fe固溶体沿钨颗粒边缘呈网络分布;在1.0%的添加范围内,随着稀土镧元素添加量的增多,合金硬度呈持续上升趋势,而延伸率则连续下降;抗拉强度先逐渐上升,当镧元素含量超过0.75%则出现下降;冲击韧性先上升,当添加量超过0.25%后出现持续下降.

锰、铝、锆对NdFeCoB合金HDDR磁粉性能的影响

采用HDDR技术制备NdFeCoB合金磁各向异性磁粉,研究了添加元素Mn,Al和Zr对NdFeCoB合金HDDR磁粉磁性能及磁各向异性的影响. 结果发现:在NdFeCoB合金中加入2%Mn,可提高合金HDDR磁粉的磁各向异性和剩磁,但磁粉的矫顽力和最大磁能积降低;在NdFeCoB合金中,分别加入0.8%Al,0.1%Zr时,可使合金的HDDR磁粉的磁各向异性DOA值从0.23增加到0.5和0.41,但此时磁粉的矫顽力和最大磁能积较低;加入2%Mn,0.8%Al和0.1%Zr,没有改变NdFeCoB合金的相组成;添加Mn,Al,Zr使NdFeCoB合金HDDR磁粉磁各向异性增加,与这些元素的加入

烧结工艺对NiFeX合金性能和组织的影响

采用氢气/氩气气氛烧结和氩气气氛保护热压3种烧结工艺制备了3种不同成分的Ni基合金. 密度测试、金相、 XDR以及SEM和EDX分析显示: 在氢气/氩气气氛下烧结时, NiFeCuAlSn和NiFeCuAlZn样品出现体积膨胀、密度下降和孔隙率增加现象; 通过气氛保护热压制备的样品致密度高且孔隙率低; Ni-Fe样品形成Fe*Ni固溶体, 而NiFeCuAlX(X=Zn/Sn)样品基体主要由细小的Ni3Al和较粗大的Ni及Fe*Ni组成, 其他元素均固溶于其中.

镧和钇对氢气还原(W,Ni,Fe)复合氧化物粉末的影响

以喷雾干燥法制备的(W,Ni,Fe)复合氧化物粉末为原料,在700℃、保温90 min的条件下进行还原,研究了镧和钇对氢气还原(W,Ni,Fe)复合氧化物粉末的影响.采用XRD、高倍TEM和SEM分别对还原后的复合粉末进行了物相分析、晶粒尺寸计算和形貌观察,并对还原后复合粉末的Fsss粒度、比表面进行了测定与分析.研究结果表明:不加稀土元素时,还原粉末由钨和γ-(Ni,Fe)两相组成,添加一定量的镧或钇后,还原粉末中分别出现了新相La(Ni0.75W0.25)O3或Y(Ni0.75W0.25)O3;未添加稀土元素时,颗粒为球形,添加一定量的稀土元素时,颗粒变为近球形或多面体,并随着稀土元素含量

气压对定向凝固藕状多孔镁的气孔分布影响

采用统计分析方法,通过孔径分布、气孔最邻近距离和局部气孔率定量分析定向凝固藕状多孔镁横截面上的气孔分布特征,并在此基础上分析气压对藕状多孔镁气孔分布的作用规律.结果表明:纯氢条件下气压越高,孔尺寸分布越趋于一致、孔位置和气孔结构单元分布越均匀;氢气分压一定,选择合适的氩气分压可使熔体共晶凝固时,孔尺寸、孔位置和气孔结构单元的分布最均匀.

Pd/C催化下碱木质素的高压加氢反应

为了提高碱木质素的反应活性,探讨了高压条件下,以Pd/C为催化剂,氢气对碱木质素的加氢反应.研究结果表明:在催化剂的负载量3%、用量10%,温度100℃,时间4h,氢气压力3 MPa的条件下,反应后碱木质素的总羟基、醇羟基和酚羟基含量分别为15.69%、11.45%、4.24%,较反应前分别提高了158.1%、310.4%、28.9%.1H-NNR分析显示,代表羰基和羧基的质子吸收减少,而代表酚羟基和醇羟基的质子吸收增加.GPC分析表明,碱木质素结构单元间的缩合减少,质均分子质量和数均分子质量在反应后都有所下降,碱木质素的多分散性增大.元素分析显示,C和H的含量在反应后都有所增加,而O含量降低

Ni修饰层对SnO2薄膜气敏性能影响

采用磁控溅射技术在SnO2薄膜表面修饰金属Ni,研究Ni修饰量对SnO2薄膜气敏性能影响.对Ni-SnO2薄膜进行表面成分分析,发现Ni的表面含量和化学价态对Ni-SnO2薄膜气敏性能影响至关重要.Ni的表面修饰量在3.4%～8.8%之间将有效提高SnO2薄膜对低浓度氢气的敏感性能.180 ℃工作温度下,表面含Ni 3.4%的SnO2薄膜对1000 ppm的氢气灵敏度最高为59.6,同时响应时间和恢复时间降低至15 s和125 s.Ni修饰量增加到23.4%,薄膜的气敏性能恶化,这是因为修饰层过厚,阻碍气体与SnO2材料接触.同时,XPS证实NiO是增加SnO2薄膜气敏性能的主要物质,增敏机理

Au-Ag-Si系钎料合金与Ni的润湿性

通过分析相图,采用中频感应真空熔炼制成液相点温度在450～500 ℃之间Au-10.22Ag-3.25Si,Au-14.02Ag-3.28Si和Au-18.47Ag-3.27Si 3种不同成分的Au-Ag-Si系钎料合金.分别在其液相点以上20,40和60℃及流动氢气保护下进行钎料在Ni板上的铺展试验,通过分析铺展面积及润湿角,研究其与Ni的润湿性;采用背散射电子相观察钎料与Ni润湿后的界面组织.研究结果表明:Au-Ag-Si系钎料合金与Ni润湿性良好,随着钎焊温度的增加,铺展面积增加,浸润角减小;钎料合金与Ni润湿后,出现润湿环现象;润湿环主要由Au元素组成;钎料与Ni润湿后,在界面处形成N

Mg2FeH6储氢材料的反应机械合金化合成及其放氢性能

以Mg和Fe元素粉末为原料,在双行星式球磨机的氢气气氛中反应球磨,合成Mg2FeH6储氢材料.探讨分别采用Mg和Fe原料配比为化学计量(2-1)和非化学计量(3-1)直接反应球磨,以及采用将Mg和Fe混合粉末在氩气气氛中预磨20 h后再通氢反应等球磨方式.研究结果表明:Mg和Fe以非化学计量比(3-1)在氢气气氛中直接球磨所得样品,Mg2FeH6的合成产率最高,达到83.7%;DSC和TGA测试显示样品实际放氢量为2.91%,Mg和Fe以化学计量比(2-1)直接反应球磨得到的Mg2FeH6具有最低的起始放氢温度204.4 ℃.

中国发展煤炭清洁转化制甲醇是替代石油能源的最佳选择

我国年产20×108t煤炭相当10×108t石油,若采用粉煤气化配入水电解氢合成甲醇液体燃料,可使碳元素达99%的利用率;煤中硫化物全部回收成硫磺且免去巨额CO2排放.甲醇合成弛放气中含N2又可用于合成氨加工成尿素.甲醇油除作发动机燃料外,还可加工转化成乙烯、丙烯替代短缺的石油原料.从元素的物料、热量平衡与化学反应分析得出,煤炭纯氧气化同水电解制氢和氧,替代合成气的CO变换成H2和CO2,免去脱除与排放CO2,氧作煤气化用氧替代空分;发动机用甲醇油催化成合成气,可提高发动机的压缩比,使低热值的甲醇油成为同等于汽、柴油作功当量的甲醇汽油.1.3t煤可产1t甲醇,相当产1t石油炼制的成品油,达到节

水电解制氢技术的进展及其在煤制甲醇中的应用

介绍了水电解制氢的传统工艺和水电解制氢研究开发动态和发展趋势,展示了太阳能光解水制氢和太阳能光催化水解制氢的研究进展.重点提出了水电解制氢在煤炭气化制甲醇工艺中的应用.介绍了煤气化配水电解氢制甲醇的基本原理,提出了水电解生产流程,并进一步提出了此工艺的工程设想,建议采用壳牌煤气化工艺(SCCP)配水电解氢合成甲醇联产流程,其优点是可实现煤炭中碳元素组分的充分利用,免去传统甲醇工艺中大量的CO2排放.最后建议对该创新工艺设想进行循序渐进的开发,以尽快实现工业化推广应用.