摘要：随着世界能源需求总量的持续增长,新型能源的转换利用与存储成为目前科学研究的热点问题。燃料电池作为最具前景的能源转换技术之一,因其能量转化效率高、环境友好、能量密度高、燃料范围广等独特优势受到来自学术界和产业界的广泛关注。氧还原反应(ORR)是燃料电池阴极重要的电极反应,然而其动力学过程缓慢、高度依赖于贵金属铂、长时间运行后催化性能和耐久性急剧退化,现已严重制约燃料电池商业化的大规模推广和应用。因此,研发低成本、高活性和高稳定性的催化剂对推动燃料电池商业化具有重要意义。氮化钛(TiN)材料因具有良好导电性、高熔点、高硬度及耐磨耐酸碱腐蚀等优异特性,在开发高度耐用的催化剂载体领域极具应用前景。具有良好形貌、大比表面积和纳米结构的先进TiN材料作为催化剂载体时,可通过提高贵金属铂利用率、增强金属-载体间相互作用、促进质量/电荷转移以及增强耐腐蚀性,从而实现铂基催化剂电催化活性显著提高。此外,TiN还具有类似贵金属的电子属性,自身对ORR表现出活跃的催化性能和良好的稳定性,在ORR非贵金属催化剂研究中备受青睐。因此,本文综述了具有良好形貌结构特征的TiN材料的制备方法及合成机制,阐述TiN、过渡金属掺杂TiN及其碳基复合材料分别作为催化剂载体或催化剂时在ORR领域的最新研究进展,展望TiN材料在燃料电池阴极中的应用前景,为设计和发展实用型燃料电池阴极催化剂指明方向。

摘要：锂硫电池(lithium-sulfur(Li-S)batteries)具有远高于锂离子电池的理论比容量.然而,硫的导电性差,充放电过程中体积变化剧烈,其放电中间产物易溶于电解液并穿过隔膜,造成穿梭效应,导致锂硫电池的实测比容量低、循环寿命短.本文设计构筑了中空多壳层结构氮化钛(TiNHoMS),作为锂硫电池隔膜修饰材料,有效解决了上述难题.氮化钛具有优异的导电性,能够催化硫和多硫化锂的氧化还原转化.HoMS具有多个壳层和多层内部空腔,能提供多重空间阻隔和丰富的多硫化锂吸附位点,从而有效抑制穿梭效应,并且能够缩短电子/离子传输路径.得益于此,采用三壳层TiNHoMS修饰隔膜的锂硫电池性能显著提高,远优于采用未修饰隔膜电池的性能.测试结果表明,在1 C电流下,初始比容量由642 mAh/g提高到1134 mAh/g,而且300次循环后比容量仍保持在792 mAh/g.通过一系列电化学表征分析发现,TiNHoMS提高了隔膜对电解液的浸润性,催化了硫正极的氧化还原反应,抑制了多硫化锂的穿梭效应,从而有效地提高了锂硫电池的比容量和循环稳定性.

摘要：论述了空心阴极放电离子镀的工作原理，ＫＹＦ－６００型离子镀膜机的特点，各工艺参数的选择与控制以及ＴｉＮ涂层齿轮切削性能的试验与结果分析。试验表明，经镀覆ＴｉＮ的高速钢齿轮刀具可提高寿命１至４倍，经济效益显著。

摘要：介绍了氮化钛的性能特点、制备方法及应用领域。指出氮化钛除在机械加工、生物医疗、代金装饰、耐火材料领域被广泛应用外,在导电材料、超导材料、新型节能建筑等领域中的应用尚处在研究阶段,仍需各方努力尽快实现产业化。

摘要：随着社会经济的快速发展,含氯有机物,特别是含氯苯系物,在农业、化工和医药等领域的使用量逐年增多,而使用过程中不合理的排放和控制致使含氯苯系物对生态环境,特别是水体环境的污染日趋严重.含氯苯系物具有高致毒致癌性,易生物富集,且很难被完全降解矿化,已被国家环保局认定为优先控制污染物.常规的废水处理工艺,如吸附、氧化及生物降解等,效率不高,且具有二次污染风险.电催化氢化脱氯技术是一种新型特别针对废水中含氯有机污染物的处理工艺,是通过在阴极电解还原水,原位生成原子态氢,以进攻苯环上***键,通过***键断裂H原子取代,使含氯苯系物完全转化为苯系物,达到去毒去害化的目的,近年来越来越受到研究者的关注.在整个电催化氢化脱氯技术中,高效稳定的电催化剂合成是关键,决定着脱氯效率、脱氯动力学、产物选择性及能量的利用率.本文报道了一种简易、无需添加任何表面活性剂的湿式还原法制备金属钯/氮化钛(Pd/TiN)和金属钯/碳(Pd/C)复合材料.在该复合材料中,金属钯颗粒具有均一的纳米尺寸(约5.0 nm)和球状形貌,且均匀分布在TiN和C载体上.作为针对水体中代表性含氯苯系物2,4-二氯苯酚的电催化氢化脱氯反应催化剂,Pd/TiN所展现的活性和稳定性均优于TiN和Pd/C,这源于TiN载体的促进作用.当TiN与Pd复合时,相应形成的Pd-TiN界面可改变Pd表面的电子结构,进一步优化Pd产活性氢及其吸附活化2,4-二氯苯酚的性能,因而其催化氢化脱氯活性增加.阴极工作电压是该催化反应中一个重要操作参数,决定了电催化氢化脱氯的效率和最终产物的构成.实验表明,.0.80 V vs Ag/AgCl是最佳操作电压,此时2,4-二氯苯酚的电催化氢化脱氯效率最高,可达到93.27%,且可实现最大程度的2,4-二氯苯酚向苯酚转化.脱氯反应路径研究发现,在Pd/TiN催化剂上2,4-二氯苯酚脱氯反应路径为2,4-二氯苯酚→对位一氯苯酚,邻位一氯苯酚→苯酚,但Pd/TiN对邻位和对位的***键断裂基本没有选择性.本文提供了一种新的有效调控Pd材料电催化氢化脱氯性能的方法,可望用于其他氢化反应体系的高效催化剂的设计合成,同时可推动电催化氢化脱氯技术在环境污染修复中的应用.

摘要：介绍了使用自行设计和制作的磨损试验机对TiN涂层耐磨特性的研究。探讨了滑动速度和不同润滑条件对不同涂层材料的耐磨性的影响;比较了不同涂层工艺和不同基体的TiN涂层刀具的使用寿命;并讨论了TiN涂层的磨损机理。

摘要：本文研究了等离子法合成超细氮化钛反应动力学,建立了TiCl_4-NH_3-H_2-N_2系统在高频等离子反应器中气相合成超细TiN粉末的反应动力学模型,对影响反应速度的主要因素进行了分析,为控制TiN产品的质量及对等离子反应器的优化设计提供了理论依据。

摘要：提出了一种基于TiN双谐振梁结构的MEMS谐振式压力传感器,利用TiN谐振梁的谐振频率与被测压力的关系进行压力测量。针对传感器的敏感结构建立了数学模型,通过理论分析和ANSYS有限元软件的模拟,得出了谐振梁长度的变化范围和谐振梁的结构参数,并确定了TiN谐振梁在矩形压力膜上方的最佳位置。这对传感器的结构设计具有重要的指导意义。

摘要：针对30CrMnSiNi2A材料表面多弧离子镀氮化钛薄膜后,材料力学性能出现波动的问题,研究了镀膜温度对材料力学性能的影响规律,优化了镀膜温度控制范围。结果表明,控制镀膜θ为200℃可保证制备得到的氮化钛薄膜的纵向冲击力不低于47 J,当镀膜θ高于260℃后,温度进入二次回火区间,材料脆性会上升。

摘要：一、前言研究氯化钛涂层高速钢刀具（简称涂层刀具）的磨损特性及磨损规律对正确使用这类刀具有重要的指导意义。涂层高速钢刀具多为复杂刀具，在实验中为便于观察研究，特按复杂刀具的角度设计了一种刀片，将刀片安装在机夹刀刀体上，在无级调速车床上进行耐磨性试验。刀片基体材料为WgM03Cr4V，常温硬度64～65HRC。刀片在美国多弧公司MAV－32型离子镀膜机上涂制。膜层厚度为2．4～***，显微硬度为2000HV左右，研究方法及手段：在一定的切削条件下，涂层刀具和末涂层刀具分别切削相同的工件、测量切削力，切削温度的数值，利用双管立体显微镜，光切法显微镜和扫描电镜等观察刀具各个部位的磨损形貌和磨损尺寸，然后进行综合处理和分析。在实验室试验的基础上又进行了大量的生产性观测，以验证试验分析的结论。二、涂层刀具的磨损形态及磨损规律涂层刀具和末涂层刀具一样，正常磨损发生在三个面上，即前刀面月牙洼磨损、后刀面磨损及副后刀面的磨损等，其中以前后刀面磨损为主［‘j在切削速度较高或切削厚度较大时，月牙洼磨损一般较严重，当切削速度较低或切削厚度较小时，以后刀面磨损为主［‘j。图1是典型的涂层刀具前后面磨损形貌及垂直干主切削刃的剖面形状...