摘要：质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有高转化效率、高功率密度以及低污染等优点,目前受到广泛关注。燃料电池的性能主要受限于阴极的氧还原反应,其成本也受限于阴极催化剂。目前人们已经设计了许多策略、开发了许多催化剂,特别是铂基合金催化剂,来加快氧还原反应的速率,提高燃料电池性能。然而,由于过渡金属的溶解以及纳米粒子的团聚等问题,氧还原催化剂以及燃料电池的长效稳定性仍然存在问题。如何设计高效、高稳定的燃料电池阴极催化剂,对于进一步推动燃料电池的应用十分关键。针对燃料电池阴极催化剂稳定性的问题,本文综述了近年来提升燃料电池铂基催化剂稳定性的原理、策略与方法,首先我们从热力学和动力学上阐述影响催化剂稳定性的原因及其调控原理。随后,我们将概述一些具有代表性的提升催化剂稳定性的策略和方法。最后,我们对未来发展方向进行了总结与展望。

摘要：同时采用共晶成分设计和晶粒细化的策略,通过异质结构调控提升SLM成形的Al-Fe系列合金的强韧性。结果表明,SLM成形AlFe_(5)合金呈现柱状粗晶和等轴细晶并存的组织结构,其中细晶的体积分数较低,整体显微结构未表现出明显的非均匀性;随着Zr元素的添加,SLM成形AlFe_(5)Zr_(1)合金中细晶体积分数增加,呈现粗、细晶交替分布的非均匀异质结构。同时,SLM成形AlFe_(5)和AlFe_(5)Zr_(1)合金在纳米尺度均呈现胞状结构特征。这种纳米级胞状结构、过饱和Fe元素及高位错密度主导的强化机制使得SLM成形Al-Fe-Zr系列合金的屈服强度达400 MPa,且异质结构可进一步提升AlFe_(5)Zr_(1)合金的应变强化能力,使其抗拉强度达450 MPa。原位断裂韧性测试结果表明,异质结构可促使裂纹在扩展过程中发生偏折和尖端钝化,从而增加裂纹扩展阻力,使AlFe_(5)Zr_(1)合金具有优异的断裂韧性。

摘要：本文以NiO和Fe2O3为原料,应用流延、丝网印刷、高温共烧结和原位还原的工艺制备多孔金属支撑固体氧化物燃料电池(MS-SOFC)。系统研究了支撑体中Fe含量对MS-SOFC的残余应力、抗弯断裂强度和电化学稳定性的影响。结果表明,在NiO中加入10at%Fe2O3,使得支撑体致密化开始温度提高到937℃,残余应力和变形翘曲度分别低至70MPa和0.15mm;电池还原之后,Ni0.9Fe0.1支撑SOFC骨架表面孔隙率为40.22%,抗弯断裂强度达到最大值62.34MPa;电化学测试过程中,Ni0.9Fe0.1支撑SOFC在650℃下,以H2为燃料,在400mA·cm^–2电流密度下可以稳定运行60h,主要因为电池具有较高的抗弯断裂强度,能够抵抗运行过程中的热应力。该研究工作为MS-SOFC结构设计和性能稳定性优化提供重要的理论依据。

摘要：滤波器、天线等微波无源器件是现代微波通信系统中必不可少的组成部分.但是,随着无线通信技术的飞速发展,微波无源器件不断小型化、复杂化,器件对尺寸精度要求愈加严格,传统加工工艺在制备小型化复杂结构微波元器件上出现了制约.而增材制造技术(3D打印)是一种快速、绿色、高精度的新兴制造技术,具有不需要模具、人工成本低、材料利用率高、成型精度高、可制备复杂结构的优点,为企业和个人的生产与设计带来革命性的变化.对于成型精度要求高、结构设计较为灵活的微波无源器件而言,增材制造的出现使其摆脱了传统制造工艺的束缚,进而更多结构复杂、性能优异的器件得以实现,因此增材制造技术对于微波无源器件的生产与设计具有重要意义.本文主要介绍了增材制造特点、增材制造原材料的研究现况,并论述了增材制造技术在微波无源器件设计和制备过程中的应用,最后阐述了增材制造微波无源器件面临的挑战与机遇,为今后微波无源器件的增材制造科学研究及工程应用提供了一定的参考作用.

摘要：本文评述了固体氧化物燃料电池的发展和现状,对SOFC的材料选择、电堆设计、制备工艺以及性能测试等关键技术及其存在的问题进行了较为详细的讨论,并根据作者的理解和经验积累,提出了相应的观点。

摘要：铝合金焊接时容易产生气孔,严重影响焊缝的力学性能。激光摆动焊接工艺可以显著降低铝合金焊接过程中的气孔率,提高接头拉伸强度,但其工艺参数繁多且互相影响,很难直接对工艺参数进行优化。因此设计了18组正交试验,通过极差分析研究了不同工艺参数对气孔率的影响程度,并通过正交优化设计对工艺参数进行优化。通过不同的学习算法建立BP神经网络,结果表明使用BR算法的模型均方误差最小,预测性能最好。采用遗传算法结合BP神经网络对焊缝性能和焊接效率进行多目标优化,获得的焊缝拉伸强度相比正交优化所得焊缝提升了3.02%,焊接效率提升了18.3%。BP神经网络-遗传算法组合模型可在保证焊接性能的同时提高焊接效率。

摘要：熔模铸造过程的蜡模制备、型壳制备与铸件凝固等过程中易发生圆角尺寸偏差,是影响铸件尺寸精度的重要因素。设计具有5个内倒角与1个外倒角的圆角模型,采用KC3898NRR蜡料填充蜡模,进行陶瓷型壳制备,并浇注K423、K424、K438高温合金铸件;用Geomagic Control三维比对软件进行圆角半径尺寸偏差分析。结果发现,圆角半径尺寸在蜡模制备中偏差范围在3%~30%,陶瓷型壳的受热膨胀修正范围为2%~8%,其中K438高温合金浇注的铸件圆角半径尺寸偏差最小。

摘要：以汽车后备箱底板覆盖件为研究对象,利用有限元分析软件Autoform,研究了毛坯尺寸、拉延筋以及压边力的变化对覆盖件成型性能的影响,最后得出最优的设计参数。进行了数值模拟,并对该覆盖件的拉伸模具进行了优化设计,发现模具节点所受作用力大,容易发生破坏。最终在优化结果的基础上设计出新模具结构。模拟优化后获得的工艺参数,为数值模拟在汽车覆盖件成型中的应用提供可靠的理论指导。

摘要：为了制备复杂结构水泥基材料构件或艺术品,本文采用三维喷印工艺成型了硫铝酸盐水泥材料制品。首先,使用纳米SiO_(2)作为表面改性剂,利用石英砂和滑石粉调节粉末铺展性能,通过聚乙烯醇提高粉体粘结性能;其次,研究了不同含量的纳米SiO_(2)和石英砂对硫铝酸盐水泥材料力学性能和微观形貌的影响规律;最后,探究了不同后处理液对于三维喷印成型水泥样品的强化效果。结果表明,纳米SiO_(2)含量为0.5 wt.%、石英砂含量为20 wt.%时打印样品的7d抗压强度最大,达到8.75MPa;混凝土固化剂处理液对于打印样品的强化效果最好,抗压强度可提升至15.11MPa。