管诚悦[1]2015年在《甲烷重整制合成气催化反应研究》文中研究表明甲烷二氧化碳重整或甲烷水二氧化碳双重整制合成气,进而通过合成气转化成多种重要化学品是天然气有效利用的重要途径。这一反应目前还没有应用到实际工业中的重要原因就是仍没有研制出一种高稳定、高活性、价格低廉的催化剂。本论文主要围绕此课题展开工作,以传统催化剂反应理论为基础,通过合理设计、合成针对甲烷二氧化碳重整或甲烷水二氧化碳双重整反应的高效催化剂,提出了一条获得在苛刻反应条件下保持高活性、高稳定性催化剂的可行路线,为该系列反应真正实现工业化打下一定基础。主要工作如下：1.针对催化剂活性中心的烧结以及活性中心及载体上的积碳导致催化剂失活的这一原因,本工作通过详细分析其中的物理化学机制,采用相应解决办法,各个击破。首先,制备出CuNi合金纳米颗粒并将其负载在y-Al_2O_3载体上一克制催化剂活性中心上的积碳。实验结果证明,此方法确实可以有效抑制反应过程中活性中心因为积碳而导致的不稳定,催化剂能够维持长时间的高活性;其次,预先在γ-Al_2O_3载体表面沉积一层氧化锆以克制载体上的积碳,同时减弱CuNi合金纳米颗粒与载体的相互作用,防止合金中铜组分在高温下与氧化铝载体反应,以达到稳定合金结构的目的;最后,在沉积CuNi合金纳米颗粒之后,再沉积一层氧化锆,以有限包裹CuNi合金颗粒防止活性颗粒达到烧结长大。实验结果证明,通过上述方法得到的催化剂,在甲烷二氧化碳干气重整的条件下,具有长期运行的高活性和高稳定性。2.实际反应中,由于逆水汽变换反应通道的存在,甲烷二氧化碳干气重整得到的合成气比例组成中,H_2/CO<1,这种组成将限制后续工业应用的范围。通过往反应体系中加入一定比例的水,即实现双重整反应,可以实现对合成气组成的控制。在前述工作的基础上,本论文进一步考察了经过两次氧化锆修饰的CuNi合金催化剂在甲烷水二氧化碳双重整条件下的催化反应性能,证实这样的催化剂,即使在有水的高温反应条件下,也能维持相当时间的高活性和高稳定性。通过多种谱学手段表征了催化剂的结构以及在催化反应中的变化过程,为进一步掌握该类型催化剂的实际应用提供了宝贵的基础研究成果。
赵源深[2]2012年在《T型薄膜热电偶的制备及其性能研究》文中研究指明在气动系统中，瞬态温度对精确控制和测试具有重要意义。薄膜热电偶作为一种新型温度传感器，其典型的二维材料结构使其具有热容小、响应迅速等特点，可以满足测量瞬态温度的要求。气动系统中气体温度变化范围在-50—200℃之间，而T型（Cu/CuNi）热电偶在中、低温测量中具有精度高、稳定性和线性度好等优点。因此，本文以T型（Cu/CuNi）薄膜热电偶为研究对象，从制备工艺、动、静态性能等方面对其开展了系统的研究。首先，研究了磁控溅射法制备Cu/CuNi薄膜热电偶。通过SEM、台阶仪、自动划痕仪和四探针仪等测试平台，对所制备Cu和CuNi薄膜的微观组织、厚度、结合强度和电阻率等进行表征分析，从而确定了Cu和CuNi薄膜磁控溅射制备工艺，并获得薄膜沉积速率和临界尺寸等重要参数；研究了SiO2阻挡层制备工艺和掩膜工艺，并且通过控制溅射时间制备了一系列厚度分别为0.5μm、1.0μm、1.5μm和2.0μm的Cu/CuNi薄膜热电偶。其次，对Cu/CuNi薄膜热电偶的静态特性进行了实验和理论研究。采用节点法对上述不同厚度的Cu/CuNi薄膜热电偶进行静态标定，得到它们的灵敏度（热电动势率）分别为46.49μV/℃、45.23μV/℃、44.32μV/℃和43.94μV/℃；从金属薄膜电子输运理论和尺寸效应理论入手，推导出薄膜热电偶热电势率与热点厚度尺寸之间的关系：当薄膜厚度大于临界尺寸时，薄膜热电偶的灵敏度敏度S随薄膜厚度的倒数1/d的增大而增大。Cu/CuNi薄膜热电偶静态标定结果与理论分析相一致，为提高薄膜热电偶的静态特性提供了可行方法。最后，从动态特性理论分析和标定实验两方面对Cu/CuNi薄膜热电偶动态性能进行研究。针对被测对象为充放气体，提出了基于对流换热为边界条件的一维非稳态传热模型，并根据模型对Cu/CuNi薄膜热电偶的阶跃温度响应进行了模拟仿真；采用迅速投掷法对热结点厚度为1.0μm的Cu/CuNi薄膜热电偶进行了动态实验标定，仿真和实验结果都表明Cu/CuNi薄膜热电偶近似于一阶惯性系统，因此可以用时间常数反映其动态特性，理论和实测的时间常数分别为4.28ms和7.89ms，两者非常接近。结果表明基于对流换热为边界条件的一维非稳态传热模型是符合薄膜热电偶实际测温过程，同时也为提高薄膜热电偶的动态特性参数提供了理论基础。
王华强[3]2018年在《高速铁路接触网定位线夹用Cu-Ni-Si合金的疲劳性能和强度提高方法研究》文中研究说明随着我国高铁运营年限的不断增长,由接触网定位线夹失效断裂而导致的事故时有发生,严重影响到高铁的运行安全。定位线夹在长期服役过程中,经受了酸雨、工业废气腐蚀环境的影响并承受了受电弓滑过、风等造成的疲劳载荷,从而导致了定位线夹疲劳和腐蚀疲劳失效的问题。本文使用定位线夹的制造材料CuNi_2Si,开展了拉伸实验和疲劳试验,研究了预冷变形、表面微粒子喷丸处理和腐蚀环境对疲劳性能和破坏行为的影响,并基于各种处理状态下的CuNi_2Si疲劳性能数据进行定位线夹疲劳寿命仿真。结果表明:(1)预冷变形处理使CuNi_2Si的屈服强度、抗拉强度和硬度明显上升,但是延伸率和断面收缩率出现下降,它也使材料疲劳强度的有所降低。预冷变形试样在裂纹萌生后,裂纹转向沿与加载应力呈45°方向扩展直到最终的破坏。(2)微粒子喷丸表面处理使CuNi_2Si合金10~7循环周次对应疲劳强度提高了50%,且CuNi_2Si合金的S-N曲线呈现阶梯下降型,试样在高应力水平下的疲劳裂纹萌生自试样表面,而在低应力水平下的疲劳裂纹萌生自试样次表面。(3)在5%NaCl雾化环境下,未表面处理试样10~7循环周次对应疲劳强度下降60%,微粒子喷丸处理处理试样10~7循环周次对应疲劳强度下降25%,结果表明微粒子喷丸处理明显提升了CuNi_2Si合金抗腐蚀疲劳能力。腐蚀疲劳断口为沿晶脆性断裂。(4)基于各种处理状态下的CuNi_2Si疲劳性能数据的定位线夹疲劳仿真结果表明,即使是有预冷变形处理和腐蚀环境下的仿真疲劳寿命一样满足铁路行业标准要求,仿真结果显示疲劳危险点均位于定位线夹有环夹板内侧螺纹孔处。
刘洁[4]2016年在《双金属催化剂催化乙炔选择加氢反应的研究》文中进行了进一步梳理乙烯是一种重要的化工原料,中国的乙烯进口依赖度很高,作为一个煤炭产量大国,有大量低廉的乙炔产生,用乙炔选择加氢制备乙烯是一个摆脱对国外乙烯依赖的有效途径,具有很好的工业前景。单金属催化剂作为乙炔加氢催化剂具有很大的缺点,单金属钯催化剂与单金属镍催化剂具有较高的乙炔转化率,但是乙烯的选择性较差,单金属铜催化剂具有较高的乙烯选择性,但是乙炔转化率很低。本文考察了钯铜双金属催化剂在乙炔选择加氢过程中的催化性能。铜作为一种活性组分,具有加氢活性；作为助催化剂,具有增强乙烯选择性的作用。钯催化剂中引入第二组分铜,催化性能良好,研究了不同的铜和钯含量对催化剂催化性能的影响,并探究了钯铜双金属催化剂具有高活性的原因。结果表明,钯铜双金属催化剂维持乙炔的转化率在较高的水平上,并大大增加了乙烯的选择性,具有优良的催化性能,乙炔转化率达到100%,乙烯选择性达到90%。工业上大量使用钯基催化剂,成本很高。铜镍双金属催化剂被认为是最有可能替代钯基催化剂的催化剂体系,本文采用多种制备方法,制备了以粗孔硅胶和叁氧化二铝为载体的铜镍双金属催化剂。考察各催化剂的催化性能,溶胶凝胶法(sol-gel)及水热法铜镍催化剂活性很低,用共沉淀法制备的CuNi/SiO2(cp)催化剂、浸渍法制备的CuNi/Al2O3(im)催化剂及共沉淀法制备的CuNi/Al2O3(cp)催化剂具有较高的催化性能。对粗孔硅胶为载体的铜镍催化剂来说,共沉淀法制备的催化剂比浸渍法制备的催化剂活性提高很多,200℃下,氢炔比为4,空速为24000 cm3·gcat-1·h-1时,乙炔转化率从30%升至93%,大大提升了催化剂的反应活性,乙烯选择性只是略有下降,维持在80%左右,表现出了与贵金属钯基催化剂相当的催化性能,具有广泛的工业前景。
吕波[5]2015年在《防雷间隙用耐烧蚀钨铜合金的制备及组织性能的研究》文中研究指明架空输电线路的防雷保护间隙材料通常采用碳素钢制造,其在线路遭遇雷击时的耐烧蚀能力很差,电弧燃烧时零件极易烧毁,对绝缘子串及整个输电线路的保护作用有待提高。钨铜合金是一种具有较大潜力的防雷间隙材料,它是由钨和铜经粉末冶金法制备的两相假合金,具有良好的耐电弧侵蚀能力、抗熔焊性,还具有高强度、高硬度等优点,目前被广泛地用作各类电工材料、电子封装、热沉材料以及军工材料等。本文采用压制+熔渗法制备了不同Ti B2含量的W80Cu Ni0.3合金,考察了W80Cu Ni0.3合金显微组织、物理力学性能、耐腐蚀性能和耐电弧侵蚀性能,得出了如下主要结论:采用普通模压+熔渗法和冷等静压+熔渗法制备了Ti B2含量为0-2wt%的W80Cu Ni0.3合金,研究了Ti B2含量和钨骨架制备方法对W80Cu Ni0.3合金的组织和物理力学性能的影响。研究表明:两种方法制备的W80Cu Ni0.3合金的密度、硬度和电导率都随着合金中Ti B2的含量增加而逐渐降低,富铜区域减少,在合金中还能看到Ti B2颗粒聚集现象。冷等静压+熔渗法制备的钨铜合金的物理力学性能好于普通模压+熔渗法制备的钨铜合金,这是由于冷等静压过程中粉末各个方向压力分布均匀,钨骨架生坯的密度较高,骨架强度和内部连通性较好,熔渗时液态Cu能够很好的渗入钨骨架中,而普通模压为单向压制,压制时会造成压力损失和压力分布不均,导致制备的合金性能比冷等静压制备的钨铜合金差。考察了冷等静压+熔渗法制备的W80Cu Ni0.3合金的耐腐蚀性能,并与常用防雷间隙材料45钢进行对比。同时还研究了不同Ti B2含量的W80Cu Ni0.3合金的电化学腐蚀行为。研究发现:W80Cu Ni0.3合金的耐腐蚀性能比45钢好。在中性盐雾试验中,W80Cu Ni0.3合金腐蚀速率明显低于45钢,呈先降低、后增加、再降低的趋势,腐蚀速率变化与腐蚀产物膜较为疏松的结构以及腐蚀产物形成过程中的破裂、脱落有关。腐蚀产物经EDS和XRD分析为Cu2(OH)3Cl。在3.5wt%Na Cl溶液浸泡试验中,W80Cu Ni0.3合金腐蚀144h后的腐蚀速率明显低于45钢,腐蚀产物与盐雾腐蚀相同。在电化学测试中,W80Cu Ni0.3合金自腐蚀电位比45钢高,自腐蚀电流比45钢低,这表明了W80Cu Ni0.3合金的腐蚀速率较低,其腐蚀倾向比45钢小。W80Cu Ni0.3合金在Na Cl溶液中的腐蚀是电化学腐蚀,腐蚀原电池由电极电位不同的两种相构成。电化学腐蚀过程中,电极电位较低的阳极相优先腐蚀,电极电位较高的阴极则受到保护,所以W80Cu Ni0.3合金的腐蚀属于相的选择性腐蚀。在W80Cu Ni0.3合金中,W的电极电位高于Cu/Ni粘接相,因而Cu/Ni粘接相比W相先腐蚀。不同Ti B2含量的W80Cu Ni0.3合金电化学测试发现:W80Cu Ni0.3合金的自腐蚀电流随着Ti B2含量的增加而逐渐增大,这表明合金的耐腐蚀性随Ti B2的增加而变差。本文还研究了冷等静压+熔渗法制备的不同Ti B2含量的钨铜合金的电弧侵蚀性能。研究表明,W80Cu Ni0.3合金真空放电为阳极电弧侵蚀,主要分为气化蒸发和液态喷溅两类,阳极材料侵蚀大于阴极。阳极表面有Cu/Ni金属小球并形成了凹坑。阴极表面有裸露的W颗粒和微裂纹。真空放电200次试验结果表明:钨铜合金的耐电弧侵蚀性随合金中Ti B2含量的增加而变好,无Ti B2的W80Cu Ni0.3合金中的电弧侵蚀主要发生在Cu/Ni相上,Cu/Ni液的飞溅比较严重,电弧侵蚀坑较大,而合金中添加了Ti B2的W80Cu Ni0.3合金的电弧侵蚀主要发生在Cu/Ti B2的相界面上,液态Cu/Ni的飞溅较小,侵蚀坑比无Ti B2的W80Cu Ni0.3合金浅。W80Cu Ni0.3合金经雷电冲击后表面出现了一些微小的刮痕和黑色烧蚀痕迹,烧蚀表面能够看到有明显的侵蚀坑,侵蚀坑较浅,并且在侵蚀坑中有亮白色的Cu/Ni固溶体存在。
孙燕[6]2012年在《放电等离子烧结工艺温度场分布规律热电耦合分析》文中指出研究放电烧结过程中温度的产生和分布规律，对于新材料及其制品的放电烧结制备具有重要的指导意义。本文采用放电等离子烧结工艺制备SiC陶瓷和CuNi合金，得到了不同烧结温度的升温曲线，以此为依据，采用Marc有限元软件对两种材料的放电等离子烧结温度场进行热电耦合模拟，与试验结果对比，得到放电等离子烧结两种材料的温度分布规律和电流分布规律，并对两种材料在相同烧结条件下的温度场分布进行对比，得到了不导电材料与导电材料放电烧结过程中温度场的异同点。采用放电等离子工艺，在1800℃、1900℃和2000℃烧结制备了SiC陶瓷材料，得到了不同温度下的温升随电流加载的变化试验曲线。以试验结果为依据，在提出等效辐射系数概念和确定等效辐射系数的基础上，采用Marc软件对SiC陶瓷放电烧结过程中温度场的分布进行了模拟。研究了放电等离子烧结过程中保温初始阶段、保温结束阶段、降温结束阶段的温度分布规律和电流分布规律。在保温的初始阶段，中心部分试样的温度基本达到烧结温度，但此时试样部分的温度还不均匀一致，模具各部分之间的温度差距也较大，且试样中心温度高于试样边缘温度；在保温结束阶段，中心部分试样的温度高于实际烧结温度，模具各部分之间的温度差距逐渐减小；在降温结束阶段，试样的温度最高，模具的温度分布比较均匀，冲头与模具接触的表面电流密度最大，但电流密度的值相对于保温结束阶段小了很多。采用放电等离子烧结工艺，在650℃、700℃和850℃烧结温度，制备了CuNi合金，研究了放电等离子烧结过程中保温初始阶段、保温结束阶段、降温结束阶段的温度分布规律和电流分布规律。CuNi合金与SiC陶瓷材料在叁个阶段的温度分布规律基本一致，主要在电流分布规律上存在不同，SiC陶瓷材料是不导体，烧结材料上电流密度始终为零，而CuNi合金是导体，电流密度不为零。在相同的烧结条件下，烧结温度分别为650℃、700℃和850℃，对SiC陶瓷和CuNi合金的放电等离子烧结进行有限元模拟，并对模拟结果进行对比分析，研究了导电材料与不导电材料烧结过程中的温度场差异：导电材料升温速率比不导电材料高，且保温初始阶段导电材料的温度场比不导电材料分布均匀。
王毅[7]2011年在《Cu-Ni-Sn-Ti活性钎料的研究及其与c-BN的连接》文中研究说明立方氮化硼(Cubic Boron Nitride,简称c-BN)的硬度高,抗氧化性强,具有优越的物理、化学和热稳定性能,尤其是避免了金刚石制品加工铁基合金材料发生化学反应的局限性,被国际材料界作为金刚石的替代材料。c-BN制品非常适合加工黑色铁基合金材料、钛合金和高硅铝合金等硬度高韧性大的金属材料,广泛地应用在精密加工、石材加工、汽车制造、机械加工、建材、航空航天及新材料加工等领域。c-BN的延性与冲击韧度低,机械加工性能差,限制其二次开发应用。本文针对c-BN与金属基体连接困难,结合强度低,常在高温条件下工作等问题,开展了以Cu作为活性钎料的基础成分,添加Ni、Sn和Ti等元素的多元铜基活性钎料及其与c-BN连接技术的研究。采用二次回归混料试验设计方法,优化钎料成分;通过SEM、EDS和XRD等方法研究CuNi_5Sn_(5.1)Ti_(11.1)活性钎料钎焊c-BN的界面微观结构和组织,揭示了钎料与c-BN界面冶金结合形成机制;探讨了界面残余应力的分布。依据键参数理论计算及试验结果,选择Ti元素作为钎焊c-BN多元铜基活性钎料的活性元素。通过对In、Sn、Al、Ag、Pb、Bi和Ga等元素的筛选,并研究In和Sn元素对多元铜基活性钎料组织、性能及钎焊c-BN焊接性的影响,从而选择Sn元素作为多元铜基活性钎料的合金元素。试验研究确定多元铜基活性钎料的组元为Cu、Ni、Sn和Ti。活性元素Ti的含量对Cu-Ni-Sn-Ti系钎料与其钎焊c-BN的微观结构和性能有直接影响。Ti含量增加,钎料对c-BN的润湿性提高,钎料与c-BN间的相互作用加剧,相互作用产生的脆性化合物增多会降低钎料与c-BN界面结合强度,因此Ti含量需要进行优化设计。采用兼有上下界约束的极端顶点设计方法,对Cu-Ni-Sn-Ti活性钎料成分进行优化分析,建立二阶规范多项式回归模型,计算得到用于钎焊c-BN的Cu-Ni-Sn-Ti活性钎料的最佳成分,(wt%) Ti:11.1%;Sn:5.1%;Ni:5%,余量为Cu。采用DSC差热分析仪测得CuNi_5Sn_(5.1)Ti_(11.1)活性钎料的熔化温度区间为834.6-1000℃。粉状CuNi_5Sn_(5.1)Ti_(11.1)活性钎料对c-BN聚晶复合片的润湿角为28~(-3)0°,对c-BN颗粒的润湿性也很好。CuNi_5Sn_(5.1)Ti_(11.1)活性钎料钎焊c-BN颗粒,界面处Ti元素呈梯度分布,Ti与c-BN颗粒在界面处发生相互作用,实现化学冶金结合。研究工艺参数对CuNi_5Sn_(5.1)Ti_(11.1)活性钎料钎焊c-BN界面微观结构与性能的变化规律。结果表明,随着钎焊温度提高和保温时间延长,界面处钎料中的活性元素Ti与c-BN间的相互作用加剧,相互作用产生的新相增多,界面形成的反应层变宽,对CuNi_5Sn_(5.1)Ti_(11.1)钎料/c-BN界面结合强度有直接影响。当真空度高于9.0×10~(-3)Pa,钎焊温度T=1100℃,保温时间t=10min时,钎料/c-BN界面的结合强度较高。热力学和动力学分析表明,在钎焊过程中,钎料中的活性元素Ti与c-BN发生化学反应,生成具有一定金属性和陶瓷性的Ti-N和Ti-B化合物,对钎料与c-BN间的物理化学性质起到过渡作用,界面实现化学冶金结合,形成钎料/TiN/TiB/TiB2/c-BN的结构形式,有利于提高钎料与c-BN界面的结合强度,从而揭示了CuNi_5Sn_(5.1)Ti_(11.1)活性钎料钎焊c-BN界面的形成机制。采用有限元分析方法研究了CuNi_5Sn_(5.1)Ti_(11.1)活性钎料钎焊c-BN界面连接的大小和分布,残余应力较大值出现在钎料与c-BN接触的最高点处。c-BN的包埋深度会影响界面残余应力的大小和分布。在c-BN包埋35%-75%范围内,随着包埋深度的增加,界面残余应力增大。考虑减小钎焊c-BN所产生的残余应力,满足c-BN颗粒的强度要求,c-BN颗粒的最佳包埋深度为30%-40%。
陈皓帆[8]2013年在《Cu/CuNi薄膜热电偶薄膜工艺优化与灵敏度研究》文中进行了进一步梳理在复杂环境下,对瞬变温度进行准确、高效的测量一直是测温领域研究的重点和难点。薄膜热电偶将薄膜技术同传统的热电偶测温原理结合起来,不仅能够实现热电偶基本的测温功能,同时可以充分利用薄膜材料所具有的优良性质实现对瞬时温度的测量。为了制备出热电性能优良的薄膜热电偶,本文研究了工艺对薄膜导电性以及热电偶热电性能的影响,通过优化薄膜制备工艺,探讨了提高薄膜热电偶灵敏度的方法和途径。首先,在确定薄膜临界尺寸的基础上,以基底温度、靶基距、溅射功率、工作气压四因素设计正交试验,以薄膜的电阻率为考察指标。实验结果表明:基底温度是影响薄膜电阻率大小的最主要因素,在一定范围内,温度越高,电阻率越小;同时确定了使Cu、CuNi薄膜电阻率最小的工艺参数组合。其次,研究了退火工艺与薄膜电阻率的关系。经退火后的薄膜其电阻率都有一定程度的下降,同一制备工艺下的薄膜,在退火时间一定的情况下,随着退火温度的升高,薄膜电阻率减小。接着,以薄膜电导理论为基础,结合薄膜微观结构和表面形貌分析,从微观角度分析了制备工艺和退火工艺对薄膜电阻率的影响规律。依据正交试验结果确定的工艺参数,利用射频磁控溅射仪,制备出3个薄膜电阻率不同的Cu/CuNi薄膜热电偶。并用节点法对它们的灵敏度进行了标定。从标定结果可以看出,热电偶灵敏度与薄膜电阻率之间存在一定的变化规律,薄膜电阻率越小,所形成的热电偶的灵敏度越高。对其中1个电阻率最高的薄膜热电偶进行退火处理,其灵敏度高于处理前的样品。实验结果验证了薄膜导电性对热电偶灵敏度的影响规律,为改善和提高Cu/CuNi薄膜热电偶的热电性能提供依据。
李冉冉[9]2016年在《基于Cu及CuNi纳米材料自支撑电极构筑的无酶葡萄糖传感器》文中认为糖尿病属于一种慢性代谢性疾病,它会引起多种并发症,从而危害人类健康,但是这些并发症可以通过个人严格控制血糖浓度而得到大幅降低。因此,发展快速、精确、稳定的葡萄糖检测技术是非常重要的。过去几十年,人们在无酶葡萄糖电化学传感器领域取得了较大进展,但大部分用于葡萄糖无酶检测的工作电极是将活性物质通过粘结剂粘在玻碳电极表面制备的化学修饰电极。这种方式制备的电极有很多缺点,如制备繁琐、活性物质易脱落、电极的重现性和稳定性不好。而通过电沉积等方法直接将金属或金属氧化物沉积于基体表面或者用化学腐蚀的方法在金属表面制造微结构所制备的自支撑电极能够在一定程度上克服化学修饰电极本身存在的一些缺陷,如沉积在基体表面的活性物质不易脱落;电极的重现性、稳定性较好;使用寿命较长等。本文通过恒电位电沉积的方法制备了钛基Cu以及CuNi合金两种自支撑电极,并进一步构建了电化学葡萄糖生物传感器,以下是本文的主要研究结果:(1)通过恒电位电沉积的方法制备了钛基Cu纳米线自支撑电极,并对该电极构筑的无酶检测葡萄糖的性能进行了研究探索。结果表明,在0.1 mol·L-1 NaOH电解质溶液、0.7 V工作电压的测试条件下,该电极检测葡萄糖的灵敏度高达4984.6μA·mM-1·cm-2(R2=0.9965);线性范围为1.0μmol·L-1~6.053 mmol·L-1;检出限为0.33μmol·L-1;响应时间小于4 s;多巴胺、抗坏血酸、尿酸等常见干扰物质对检测的干扰非常小使该电极对葡萄糖具有良好的选择性;此外,该无酶葡萄糖传感器在实际检测人体血清中葡萄糖时具有较高的准确度。(2)在电化学工作站中采用恒电位电沉积的方法制备了自支撑钛基枝晶状CuNi合金电极,这种枝晶状的CuNi合金具有较大的比表面积和贯通结构,有利于电子传递,加之该双金属体系所具有的协同催化效应,该电极在电氧化葡萄糖方面表现出很高的催化活性。在0.1 mol·L-1 NaOH电解质溶液、0.55 V测试电压条件下,该自支撑钛基CuNi合金电极无酶检测葡萄糖的灵敏度高达到6598.5μA·mM-1·cm-2(R2=0.9965);线性范围较宽(5.0μmol·L-1~2.2 mmol·L-1);检出限较低(1.67μmol·L-1);响应速度较快(小于4 s);稳定性较好;此外,该葡萄糖传感器在实际检测人体血糖方面具有很高的可行性。
高广睿[10]2005年在《表面改性对钛合金高温微动疲劳行为影响的研究》文中认为钛合金耐磨性差,对微动疲劳损伤(FF)非常敏感,是限制钛合金在航空工业中应用的重要原因。通过表面处理技术提高钛合金高温FF抗力对发展高性能航空发动机有重要意义。本文在研究钛合金高温FF行为的基础上,探讨了离子束增强沉积(IBED)、非平衡磁控溅射(UBMS)、热喷涂技术及喷丸强化(SP)与这些表面改性技术复合对钛合金高温FF行为的影响,拟为提高钛合金FF抗力提供依据。主要研究结论如下: 1、Ti811钛合金高温FF以脱层为特征。位移幅度或接触压力对FF的影响呈现非单调变化规律,原因是位移幅度或接触压力变化影响疲劳和磨损在FF过程中所占比重,进而影响FF裂纹萌生几率和扩展驱动力。由于温度升高促进钛合金的蠕变过程,使钛合金的常规疲劳性能下降,所以,蠕变是影响钛合金高温微动疲劳的重要因素。 2、通过IBED技术可以获得致密度高,晶粒细化,孔隙率低,膜基结合强度好的膜层。IBED 0Cr18Ni9膜层使Ti811合金的350℃高温FF寿命提高了66%,其原因是膜层具有较高的硬度,提高了钛合金的抗磨损能力:同时膜层具有良好的韧性,抗疲劳破坏的能力高。而IBED CuNi膜层不能提高基体的FF抗力。这是因为膜层的韧性低,同时膜基界面间有氧化现象,结合力较低,在微动疲劳的复杂应力作用下易产生裂纹,从而降低FF寿命。 3、UBMS MoS_2-Ti复合膜层使Ti811合金FF寿命提高了78%。膜层与基体间有很好的结合力;MoS_2膜层的润滑作用,降低了FF表面的摩擦力,改善了表面材料的受力状态;MoS_2-Ti膜层片状脱层的失效形式减小了裂纹萌生和裂纹向材料基体扩展的几率。 4、高温超音速喷涂(HVOF)和等离子喷涂获得的Co基WC涂层具有很高的硬度,耐磨性好。但该类涂层并不能提高钛合金350℃高温FF寿命,这主要是因为涂层的韧性低,在FF的复杂应力作用下很容易产生裂纹。 5、喷丸强化与IBED技术复合处理能否联合提高钛合金FF抗力与膜层性能有关。IBED技术可以制备结合力好,同时具有一定的韧性的0Cr18Ni9膜层,该膜层能够承受喷丸的冲击,与喷丸引入的表面残余压应力联合,起到了协同提高钛合金350℃高温下FF抗力的作用。IBED CuNi膜层本身性能差,与喷丸复合处理后达不到提高FF抗力的作用。先喷丸的试样在进行UBMS MoS2-Ti复合膜的过程中由于工艺温度高而降低了喷丸产生的表面残余压应力,因而其FF寿命不及单独喷丸试样。
参考文献：
[1]. 甲烷重整制合成气催化反应研究[D]. 管诚悦. 南京大学. 2015
[2]. T型薄膜热电偶的制备及其性能研究[D]. 赵源深. 上海理工大学. 2012
[3]. 高速铁路接触网定位线夹用Cu-Ni-Si合金的疲劳性能和强度提高方法研究[D]. 王华强. 西南交通大学. 2018
[4]. 双金属催化剂催化乙炔选择加氢反应的研究[D]. 刘洁. 北京化工大学. 2016
[5]. 防雷间隙用耐烧蚀钨铜合金的制备及组织性能的研究[D]. 吕波. 华南理工大学. 2015
[6]. 放电等离子烧结工艺温度场分布规律热电耦合分析[D]. 孙燕. 燕山大学. 2012
[7]. Cu-Ni-Sn-Ti活性钎料的研究及其与c-BN的连接[D]. 王毅. 吉林大学. 2011
[8]. Cu/CuNi薄膜热电偶薄膜工艺优化与灵敏度研究[D]. 陈皓帆. 上海理工大学. 2013
[9]. 基于Cu及CuNi纳米材料自支撑电极构筑的无酶葡萄糖传感器[D]. 李冉冉. 哈尔滨工业大学. 2016
[10]. 表面改性对钛合金高温微动疲劳行为影响的研究[D]. 高广睿. 西北工业大学. 2005
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