孔隙结构对铝用碳阴极材料电阻率的影响
不同瓦斯压力和孔隙率的原煤电阻率和渗透率变化规律研究
不同瓦斯压力和孔隙率的原煤电阻率和渗透率变化规律研究林峰;荣浩宇【摘要】为了解不同瓦斯压力和孔隙率下原煤的电阻率和渗透率变化及电阻率和渗透率的响应规律,以淮南矿区谢一矿51采区C15煤层煤体为研究对象,研究不同瓦斯压力和孔隙率下煤样三轴压缩全过程的电阻率与渗透率的变化规律.研究结果表明:孔隙率相同时,最小电阻率和最小渗透率随着瓦斯压力的增大先增加后减小,瓦斯压力在4 MPa时,最小渗透率基本为0;瓦斯压力相同时,最小电阻率和最小渗透率随着孔隙率的增大而增大;全应力应变过程电阻率和渗透率满足随应变的增大先减小后增大的规律,不同加载阶段电阻率变化和渗透率变化规律保持一致,渗透率变化幅度比-应变曲线拐点滞后于电阻率变化幅度比-应变曲线;可利用电阻率变化规律反映应力变化以及渗透率变化情况.%In order to understand the variation of resistivity and permeability for raw coal under different gas pressure and porosity and the corresponding response laws of resistivity and permeability,taking the coal body of C15 coal seam in 51 mining area of Xieyi mine in Huainan mine area as the research object,the variation laws of resistivity and permeability for coal samples in the whole process of triaxial compression under different gas pressure and porosity were studied.The results showed that the minimum resistivity and the minimum permeability increased first and then decreased with the increase of gas pressure Cthe porosity was same,and the minimum permeability was 0 basically with the gas pressure at 4 MPa.The minimum resistivity and the minimum permeability increased with the increase of porosity when the gas pressure was same.The resistivity and permeability in the completestress-strain process decreased with the increase of strain,and the variation laws of resistivity and permeability in different loading stages were consistent.The inflection point in the variation amplitude ratio-strain curve of permeability lagged behind that of resistivity.The variation laws of resistivity can reflect the variation of stress and permeability.【期刊名称】《中国安全生产科学技术》【年(卷),期】2017(013)004【总页数】5页(P5-9)【关键词】瓦斯压力;孔隙率;电阻率;渗透率【作者】林峰;荣浩宇【作者单位】安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控安徽省重点实验室,安徽淮南 232001;安徽理工大学能源与安全学院,安徽淮南 232001;安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控安徽省重点实验室,安徽淮南 232001;安徽理工大学能源与安全学院,安徽淮南 232001【正文语种】中文【中图分类】X936数字出版日期: 2017-04-210 引言近年来,随着开采深度加深,煤岩动力灾害日益严重[1-2],电阻率作为灾害发生过程中一个重要的力学响应参数,渗透率作为煤矿瓦斯防治领域的重要参数[3],学者们对煤岩的电阻率和渗透率展开了深入的研究。
物质组织的孔隙结构对其性能产生显著影响
物质组织的孔隙结构对其性能产生显著影响摘要:物质的孔隙结构是指由孔隙大小、孔隙形状、孔隙分布和孔隙连通性等要素组成的网络结构。
这些孔隙结构对物质的性能具有重要影响。
本文将探讨不同孔隙结构对物质性能的影响机理,并介绍了一些相关研究成果。
1. 引言物质的孔隙结构对其性能具有重要影响。
不同的孔隙结构会影响物质的密度、强度、导热性、气体或液体吸附能力等多个方面的性能,从而决定了物质的应用范围和性能优劣。
2. 孔隙结构对物质性能的影响2.1 孔隙大小孔隙大小对物质的吸附能力、介质流动性和机械性能等方面产生显著影响。
较大的孔隙可以提高物质的吸附能力和介质流动性,但可能降低物质的机械强度。
较小的孔隙则可以增加物质的强度,但可能限制物质的吸附能力和介质流动性。
2.2 孔隙形状孔隙形状对物质的相变行为、介质流动性和化学反应等方面产生显著影响。
例如,球形孔隙具有更好的流动性和导热性,而细长孔隙则可能导致流动阻力增加。
此外,不同形状的孔隙还会对物质的可压缩性、扩散性和反应速率等产生影响。
2.3 孔隙分布孔隙分布对物质的均质性、渗透性和荷载分布等方面产生显著影响。
均匀分布的孔隙可以提高物质的均质性和渗透性,从而改善其传质性能和机械性能。
而不均匀分布的孔隙则可能导致物质的非均质性和渗透性降低。
2.4 孔隙连通性孔隙连通性对物质的导热性、渗透性和透气性等方面产生显著影响。
高连通性的孔隙网络可以提高物质的导热性和渗透性,从而提高其传热性能和传质性能。
而低连通性的孔隙网络则可能导致物质的导热性和渗透性降低。
3. 孔隙结构对物质性能的优化根据不同应用的需求,可以通过优化孔隙结构来改善物质的性能。
例如,对于吸附材料,可以通过控制孔隙大小和孔隙连通性来提高其吸附能力。
对于隔热材料,可以通过控制孔隙形状和孔隙分布来提高其导热性能。
对于过滤材料,可以通过控制孔隙大小和孔隙分布来提高其过滤效率。
4. 相关研究案例4.1 孔隙结构对炭材料性能的影响炭材料具有多孔性和高孔隙率,其孔隙结构对其气体吸附能力和电化学性能等具有重要影响。
铝用碳阴极导电性与钠—电解质渗透耦合机制研究
铝用碳阴极导电性与钠—电解质渗透耦合机制研究导电性和抗钠/电解质渗透性是铝用碳基阴极的两个关键性能指标,也是现行铝电解工业中亟需改善的问题。
已有研究表明,二者均与碳阴极微观/亚微观结构密切相关。
此前文献中有关电解渗透机理及其对宏观变形的影响报道较多,然而对电解渗透引起的微观/亚微观结构演变规律及其对高温导电性和电解渗透的耦合影响的研究尚不充分。
本文采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜及能谱分析(SEM-EDS),结合数字图像分析方法,对碳阴极电解前后晶体和孔隙结构进行分析表征,揭示结构演变与电解渗透的耦合作用规律;同时深入研究探讨这种电解渗透-结构演变对碳阴极导电性的影响机制。
通过本文研究,不仅能够进一步加深理解铝电解条件下有关阴极导电性的物理化学本质、充实碳素阴极材料组织结构和性能优化的科学基础,同时还能够为协同实现降低铝电解电耗与延长碳阴极服役寿命提供工艺设计依据和关键技术数据。
主要研究结果和结论如下:(1)揭示了孔隙率、晶体结构及石墨含量对工业阴极炭块室温电阻率的影响规律。
研究发现,阴极室温电阻率(ρ)取决于其比电阻率(ρo)和孔隙率(ε),三者之间的关系可用基于逾渗理论的指数关系模型准近似描述。
ρ0大小与孔隙无关,仅取决于材料的微晶尺寸和层间距,故可反映材料本征导电性;指数n与阴极骨料材质有关,但对所研究的不同阴极材料,近似取统一值-4.65后所获结果仍在合理范围。
此外,石墨质类阴极的比电阻率可依混合物简单定则由其石墨质含量计算而得。
(2)从孔隙和晶体结构角度,揭示出Na/电解质渗透与阴极材料微观结构演变的耦合影响。
研究发现,孔隙结构特征参数对电解质渗透有重要影响:其中孔隙连通率和配位数影响最大,其次为孔隙平均直径和尺寸分布范围,而孔隙率、孔隙数等参数相对而言影响较小。
沿孔隙渗透的电解质为Na渗透提供了通道和物质来源,并促进Na向阴极内部继续渗透。
调控孔隙结构以降低孔隙连通率和配位数,并使平均孔径和尺寸分布范围合理,可限制电解质渗透,并在一定程度降低Na渗透水平。
碳素原料和焦炭电阻率测试方法-概述说明以及解释
碳素原料和焦炭电阻率测试方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述碳素原料和焦炭是在许多重要工业领域中广泛应用的材料,例如钢铁冶炼、铝冶炼和电解铝等。
碳素原料的品质和性能对产品质量和生产效率具有重要影响,而焦炭的电阻率是评价其品质的一个关键指标。
因此,准确地测试碳素原料和焦炭的电阻率是必不可少的。
本文将介绍碳素原料和焦炭的特点、焦炭电阻率的重要性以及测试方法。
通过深入探讨这些内容,希望读者能够对碳素原料和焦炭的电阻率有更深入的了解,并能够准确地进行电阻率测试,从而为相关工业领域的生产提供有力支持。
1.2 文章结构文章结构部分主要介绍了整篇文章的组织结构和各个部分的内容安排。
文章结构包括引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,将首先概述本文要讨论的主题,然后介绍文章的结构安排,最后明确文章的目的与意义。
接着是正文部分,将分别探讨碳素原料的特点、焦炭电阻率的重要性以及碳素原料和焦炭电阻率测试方法。
最后是结论部分,将对前文所述内容进行总结,分析文章的应用前景,并展望未来可能的研究方向。
通过以上结构的安排,本文旨在全面探讨碳素原料和焦炭电阻率测试方法的相关内容,为读者提供一份全面的参考指南。
1.3 目的本文旨在探讨碳素原料和焦炭电阻率测试方法的重要性和必要性。
通过详细介绍碳素原料的特点和焦炭电阻率的重要性,以及对测试方法进行分析和比较,旨在帮助读者更全面地了解碳素原料和焦炭电阻率相关知识。
同时,本文也旨在提供实用的测试方法和指导,帮助工程师和研究人员准确测定碳素原料和焦炭的电阻率,为相关领域的研究和应用提供支持和指导。
通过本文的研究和总结,旨在推动碳素原料和焦炭电阻率测试工作的发展,促进碳素行业的进步和发展。
2.正文2.1 碳素原料的特点:碳素原料是一种重要的工业原材料,其主要成分为碳,具有以下几个主要特点:1. 高纯度: 碳素原料通常要求具有较高的纯度,以确保最终产品的质量。
高纯度的碳素原料能够提供更好的电导率和热导率,适用于各种工业应用。
电极孔隙构造
电极孔隙构造全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:电极孔隙构造是指电极内部存在的一种特殊结构,是电化学反应的重要载体。
电极孔隙结构的特点包括孔隙的尺寸、形状、分布和连通性等。
这些特点直接影响了电极的表面积、传质性能和电化学活性,对电极的性能有着重要的影响。
电极的孔隙结构可以通过多种方法来进行表征。
最常用的方法包括氮气吸附法、压汞法和散射法等。
氮气吸附法常用于表征电极孔隙的孔体积、孔径及孔径分布等信息。
而压汞法主要用于测定孔径在纳米级别以下的微孔和超微孔。
而散射法则可以用来表征电极孔隙的分布规律和连通性等信息。
这些方法可以综合地描绘出电极内部的孔隙结构,为研究电极的性能提供了重要的参考。
电极孔隙结构对电化学反应有着重要的影响。
孔隙结构与电极表面积之间存在着直接关系。
电极的表面积决定了电极与电解液之间的接触面积,从而影响了电化学反应的进行。
孔隙结构中的微孔和超微孔可以提供更多的活性位点,增加电化学反应的活性。
孔隙结构对电极的传质性能也有着显著影响。
孔隙结构中的通道可以促进电解质在电极表面的扩散,加快电化学反应物质的转移速率。
电极孔隙的连通性也能够影响电化学反应物质的扩散和电极表面的再生速率。
要实现高效的电极设计,需要合理地控制电极的孔隙结构。
通常情况下,电极的孔隙结构可以通过材料制备工艺来控制。
采用不同的模板方法可以得到不同孔径和分布规律的电极孔隙结构。
也可以通过调节制备条件来改变电极孔隙结构,如改变电沉积的电流密度和时间等。
通过调节这些参数,可以实现对电极孔隙结构的有效控制,从而提高电极的性能。
在电极材料的研究中,电极孔隙结构一直是一个重要的研究方向。
随着科学技术的不断发展,研究者们对电极孔隙结构的认识也越来越深入。
未来,有望通过更精确的表征方法和更有效的控制手段,实现电极孔隙结构的进一步优化,从而提高电极的性能和电化学反应的效率。
第二篇示例:电极孔隙构造是指电化学电极中微观孔隙的结构特征。
电极孔隙构造对于电化学反应的速率和效率具有重要影响,因此在电化学研究和应用中具有重要意义。
铝氧化膜的结构与孔隙大小有何关系
铝氧化膜的结构与孔隙大小有何关系关系1:如果是较小的,2-3毫米左右的孔,可以用冷焊机来修补;关系2:如果是小于0.5毫米的孔,可以采用“浸渗”工艺来处理,“浸渗”就是使液态的胶粘剂浸入铸件的微孔中,通过固化聚合反应,从而达到填充孔隙、密封堵漏和承压的目的,此工艺有专有“浸渗设备”;关系3:可以用“铝合金修补剂”来补一下。
封孔:建筑、装饰和保护用铝合金的阳极氧化基本上是生成多孔型阳极氧化膜,以建筑用6063铝合金的硫酸阳极氧化为例,孔隙率大致达到11%。
这种多孔型阳极氧化膜的结构,是由紧贴金属基体的阻挡层与多孔层两部分所组成。
这种多孔的特性虽然赋予阳极氧化膜着色和其他功能的能力,但是耐腐蚀性、耐候性、耐污染性等都不可能达到使用的要求,因此从实践应用考虑,铝阳极氧化膜的微孔必须进行封闭。
未封闭的阳极氧化膜,由于大量微孔孔内的面积,使暴露在环境中的工件或试样有效表面积增加几十倍到上百倍,为此相应的腐蚀速度也大为增加。
因此铝的阳极氧化膜除个别如耐磨的硬质氧化膜以外,从提高耐腐蚀性和耐污染性考虑,都必须进行封孔处理。
我国新国家标准对封孔的定义为“铝阳极氧化之后对于阳极氧化膜进行的化学或物理处理过程,以降低阳极氧化膜的孔隙率和吸附能力”。
封孔问题:封孔后有粉霜,可能是你的封孔浓度太高,后面水洗不好造成;还有一种可能是你的产品是压铸铝合金,有砂孔,特别是你第二点描述的,应该是砂孔造成的。
第三点是不是你退去硅胶产生的,我们一般用油墨来遮蔽。
铝合金阳极氧化,进行的氧化工艺:分类:按膜层性质分:普通膜、硬质膜(厚膜)、瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等阳极氧化。
铝合金硬质阳极氧化是一种厚膜阳极氧化法,这是一种铝和铝合金特殊的阳极氧化表面处理工艺。
此种工艺,所制得的阳极氧化膜厚度可达250微米左右,在纯铝上能获得1500kg的显微硬度氧化膜,而在铝合金上则可获得400~600kg的显微硬度氧化膜。
其硬度值,氧化膜内层大于外层,即阻挡层大于带有孔隙的氧化膜层,因氧化膜内有松孔,可吸附各种润滑剂,氧化膜层导热性很差,其熔点为2050℃,电阻系数较大,经封闭处理(浸绝缘物或石蜡)击穿电压可达2000V,在大气中较高的抗蚀能力,具有很高的耐磨性,也是一种理想的隔热膜层,也有良好的绝缘性,并具有与基体金属结合得很牢固等一系列优点,因此在国防工业和机械零件制造工业上获得及其广泛的应用。
孔隙结构对多孔材料声学性能的贡献分析
孔隙结构对多孔材料声学性能的贡献分析一、多孔材料孔隙结构概述多孔材料是一类具有大量孔隙的固体材料,这些孔隙在材料内部形成复杂的网络结构,赋予了材料独特的物理和化学性质。
孔隙结构是影响多孔材料声学性能的关键因素之一。
本文将深入探讨孔隙结构对多孔材料声学性能的影响,分析孔隙结构的类型、尺寸、分布及其与声波传播之间的关系。
1.1 孔隙结构的类型与特性孔隙结构可以按照不同的标准进行分类。
根据孔隙的形态,可以分为开孔结构和闭孔结构;根据孔隙的大小,可以分为微孔、中孔和大孔;根据孔隙的分布,可以分为均匀分布和非均匀分布。
不同类型的孔隙结构对声波的吸收、传播和反射具有不同的影响。
1.2 孔隙结构对声学性能的影响孔隙结构对多孔材料的声学性能有着显著的影响。
孔隙的大小、形状和分布会影响声波在材料内部的传播路径和速度,进而影响材料的吸声系数、隔音效果和共振频率。
此外,孔隙结构的均匀性也会影响声波的传播均匀性,从而影响材料的声学均匀性。
1.3 孔隙结构的优化设计为了提高多孔材料的声学性能,可以通过优化孔隙结构的设计来实现。
这包括选择合适的孔隙类型、调整孔隙尺寸、优化孔隙分布等。
通过这些方法,可以提高材料的吸声性能、降低噪音传播,以及改善声学环境。
二、孔隙结构与声波传播机制声波在多孔材料中的传播是一个复杂的物理过程,涉及声波与孔隙结构的相互作用。
本节将分析声波在多孔材料中的传播机制,探讨孔隙结构如何影响声波的传播特性。
2.1 声波在多孔材料中的传播过程声波在多孔材料中的传播包括入射、吸收、反射和散射等过程。
孔隙结构的特性会影响这些过程的发生和效率。
例如,孔隙的大小和形状会影响声波的吸收效率,孔隙的分布会影响声波的散射效果。
2.2 孔隙结构对声波吸收的影响孔隙结构对声波的吸收起着至关重要的作用。
孔隙的尺寸和形状会影响声波在材料内部的共振频率,从而影响吸声效果。
此外,孔隙的分布也会影响声波的吸收均匀性,进而影响材料的整体吸声性能。
电解铝用石墨化阴极材料的研究
湖南大学硕士学位论文电解铝用石墨化阴极材料的研究姓名:李永军申请学位级别:硕士专业:材料学指导教师:刘洪波20060430电解铝用石墨化阴极材料的研究摘 要石墨化阴极炭块具有电阻率低、热导率高、耐碱腐蚀性强、抗热震性好、电解膨胀率低、能有效延长电解槽使用寿命等特性。
它的研究与开发必将给我国的铝电解工业带来一场新的技术革命。
本文以优质电煅无烟煤为主配以一定比例的石油焦、沥青焦按照配料→混捏→模压成型→焙烧→浸渍→二次焙烧→石墨化等常规石墨制品生产工艺流程制备无烟煤基石墨化阴极试样,研究了以电煅无烟煤为主要原料制备铝电解槽用石墨化阴极材料的可行性。
此外还初步探讨了添加剂种类及用量对石墨化阴极材料性能的影响。
通过对原料焦炭和无烟煤的化学组成与性能分析,选出两种石油焦、一种沥青焦和一种无烟煤作为制备石墨化阴极试样的原材料。
将电煅无烟煤分别与3种焦炭以不同的质量比进行混合按石墨制品生产工艺制成三个系列共16个石墨化阴极试样。
通过对试样制备过程中几个主要阶段的试样进行结构与性能测定,探讨石墨化试样的结构和性能与原料及各种工艺因素的关系,确立制备石墨化阴极材料的配方组成和工艺条件。
研究表明,随着无烟煤用量的增加,X、F和L三个系列的无烟煤基石墨化阴极试样在焙烧过程中的收缩率和失重率均呈减小的趋势,而在石墨化过程中则相反。
X和L系列试样的体积密度较高且随无烟煤用量的增加呈减小的趋势,而F 系列试样则相反。
电煅无烟煤在石墨化过程中由于灰份的大量排出和晶体结构的变化造成失重率与收缩率较大,因此生产大规格无烟煤基石墨化制品时,应严格控制无烟煤的用量,并采取适当措施防止制品在石墨化过程中开裂。
以电煅无烟煤为主配以一定比例的新疆焦和沥青焦所制备的X和L系列无烟煤基石墨化阴极试样其综合性能优于由单一无烟煤制备的石墨化阴极试样W,各项常规性能与国外优质石墨化阴极产品的性能指标相当。
F系列试样的综合性能较X和L系列试样差,某些性能指标甚至低于试样W,说明抚顺焦不适合作无烟煤基石墨化阴极产品的原料。
铝用炭素材料电阻率测量不确定度与影响因素探讨
关键词 : 铝 用炭 素材料 ; 电阻率 ; 不确定度 中 图 分类 号 :T Q 1 2 7 . 1 ; T M 9 3 4 . 1 文 献 标 识 码 :A 文章 编号 :1 0 0 2—1 7 5 2 ( 2 0 1 7 ) 0 3— 0 0 3 0—3
L i Ro n g z h u
( Z h e n g z h o u N o n— f e r r o u s Me t a l s R e s e a r c h I n s t i t u t e L i mi t e d o fC C 0, Z h e n g z h o u 4 5 0 0 4 1 , C h i n a )
Abs t r a c t : T h e r e s i s t i v i t y me a s u r e me n t p r i n c i p l e o f c a r b o n ma t e r i a l s f o r lu a mi n u m i n d u s t r y i s Oh mg l a w.At p r e s e n t ,t h e r e s i s t i v i t y i s ma i n l y me a s u r e d a e — c o r d i n g t o t h e r e c o mme n d e d me t h o d i n t h e n o n—f e r r o u s me t l a i n d u s t r y s t a n d a r d s .By e v lu a a t i n g t h e me a s u r e me n t u n c e r t a i n t y o f e a c h c o mp o n e n t o f t h e r e - s i s t i v i t y,t h e u n c e ta r i n t y o f t h e r e s i s t i v i t y c a n b e o b t a i n e d .Amo n g t h e i n l f u e n c e f a c t o r s o f t h e r e s i s t i v i t y o f a s i n g l e s a mp l e,t h e u n c e r t a i n t y o f t h e v o l t a g e me a s u r e me n t i s r e l a t i v e l y i mpo t r a n t .Ca r b o n ma t e r i a l s f o r a l u mi n u m i n d u s t y r a r e v e r y i n h o mo g e n e o us ma t e ia r l s ,n o t o n l y r e s i s t i v i t y o f d i fe r e n t c a r b o n b l o c k s we r e l a r g e r d i f f e r e n c e ,s a mp l i n g i n d i f f e r e n t p a r t s o f a s a me c a r b o n b l ck o c a n ls a o c a us e s i mi l r a p r o b l e ms . Ke y wo r d s: c a r b o n ma t e ia r l s f o r a l u mi n u m i n d u s t y ;r r e s i s t i v i t y;u n c e r t a i n t y
热处理工艺对铝合金材料的导热性和电阻率的调控
热处理工艺对铝合金材料的导热性和电阻率的调控热处理工艺对铝合金材料的导热性和电阻率的调控研究已经成为材料科学领域的热点之一。
铝合金是一种重要的结构材料,具有良好的导热性和电导率,因此被广泛应用于汽车、航空航天、电子器件等领域。
铝合金的导热性决定了材料的热传导能力,而电阻率则决定了材料对电流的阻碍程度。
热处理可以通过调整铝合金的晶粒大小、析出相形态、晶格缺陷等改变其物理结构和化学成分,从而对导热性和电阻率进行有效的调控。
首先,热处理工艺可以通过调整铝合金的晶粒大小来影响材料的导热性和电阻率。
晶粒较小的材料晶界面积相对较大,因此导热路径增多,热传导能力提高。
此外,晶粒较小的材料内部也存在更多的晶界或位错,进一步增加了材料的电阻率。
通过控制铝合金材料的冷却速率、热处理温度和时间等参数,可以实现晶粒细化的目的,从而提高材料的导热性和电阻率。
其次,热处理工艺还可以通过调控析出相形态来影响材料的导热性和电阻率。
在铝合金中,通过热处理可以使一些溶质元素析出形成各种形态的相,如奥氏体、晶体和粒状相等。
这些相的形态不仅影响了材料的强度和硬度,还对材料的导热性和电阻率产生影响。
一些析出相会导致晶界和相界处的电子散射,从而增加了材料的电阻率。
此外,一些凝固相或固溶体相会干扰热传导,影响材料的导热性能。
因此,通过选择合适的热处理工艺和合金设计,可以控制析出相形态,从而调控材料的导热性和电阻率。
最后,热处理工艺还可以通过调控材料的晶格缺陷来影响材料的导热性和电阻率。
在铝合金中,晶格缺陷包括位错和孔隙等,它们对材料的导热性和电阻率都有影响。
位错会阻碍热传导路径,降低导热性能。
而孔隙则会增加材料的电阻率。
通过合理的热处理工艺,可以控制晶格缺陷的形成和分布,从而调控材料的导热性和电阻率。
总之,热处理工艺对铝合金材料的导热性和电阻率具有重要影响。
通过调整晶粒大小、析出相形态和晶格缺陷等手段,可以有效地改善铝合金材料的导热性能和电阻率。
铝空气电池的能量密度要求与材料优化
铝空气电池的能量密度要求与材料优化铝空气电池(Aluminum-air battery)是一种环保、高能量密度的电池技术,具有广阔的应用前景。
然而,要实现高能量密度的铝空气电池,需要优化电池材料,以提高其能量密度和电池性能。
本文将探讨铝空气电池的能量密度要求以及材料的优化。
一、铝空气电池的能量密度要求铝空气电池的能量密度是指单位质量或单位体积的电池可以储存的能量。
对于铝空气电池来说,要实现高能量密度,可以从以下几个方面来考虑:1. 提高阳极反应的效率:铝空气电池的阳极反应是铝金属与空气中的氧气反应产生氧化铝的过程。
阳极反应的效率越高,铝金属的利用率越高,从而可以储存更多能量。
2. 优化氧还原反应:铝空气电池的阴极反应是氧气还原为氢氧化铝。
优化氧还原反应的速率和效率,可以提高铝空气电池的电池性能和能量密度。
3. 提高电池电压:铝空气电池的电压决定了电池单电池的能量密度。
提高电池电压可以增加单位体积内的能量储存量。
4. 降低电池的质量:铝空气电池要实现高能量密度,需要尽可能降低电池的质量,使得单位质量内的能量储存量更高。
二、材料优化为了满足高能量密度的要求,铝空气电池需要进行材料的优化。
以下是一些常用的材料优化措施:1. 优化阳极材料:选择合适的阳极材料是提高阳极反应效率的关键。
目前,常用的阳极材料是纯铝箔或高纯度铝棒。
可以通过改进制备工艺或引入催化剂来提高阳极反应效率。
2. 优化阴极催化剂:阴极催化剂可以促进氧还原反应的进行,并提高反应速率和效率。
常用的阴极催化剂包括白金、碳纳米管等,但它们成本高、稀缺、易受污染等问题制约了其应用。
因此,寻找低成本、高效的替代材料成为材料优化的重要方向。
3. 改进氧供应系统:氧气是铝空气电池的阴极材料,提供足够的氧气对于保持氧还原反应的进行至关重要。
因此,改进氧供应系统,提高氧气的透过性和扩散速率,可以提高铝空气电池的性能和能量密度。
4. 优化电解质:设计合适的电解质可以提高铝空气电池的电池电压和性能。
cl- 混凝土孔隙 电解质 离子通路 阴极 阳极 导电作用 -回复
cl- 混凝土孔隙电解质离子通路阴极阳极导电作用-回复在混凝土中存在着一种重要的现象——孔隙现象。
混凝土是由水泥、砂、骨料等材料制成的,其中骨料是用来填充水泥和砂的空隙,而水泥和砂则会形成一种固体骨架。
在混凝土的制作过程中,由于水泥和砂的固结作用以及水的蒸发,会导致混凝土中形成大量的孔隙。
这些孔隙存在于混凝土的微观结构中,它们的大小和分布对混凝土的性能有着重要的影响。
首先,孔隙会使混凝土的物理性质发生变化。
由于孔隙的存在,混凝土的密度会降低,从而导致其强度和稳定性下降。
此外,孔隙还会造成混凝土的渗透性增加,使其容易受到水和气体的侵蚀,从而引发混凝土的老化和腐蚀。
对于混凝土中的孔隙,电解质溶液的存在是不可缺少的。
电解质是指能在水溶液中导电的化合物,它们由正离子和负离子组成。
在混凝土中,电解质的存在主要是由于水泥中的水化产物和环境中的溶液中游离的离子。
孔隙中的电解质溶液不仅仅是水分的存在,它还可以起到导电的作用。
在混凝土孔隙中,由于正负离子的存在,会形成一种离子通路。
这种离子通路可以认为是混凝土中的一种微小的电池,通过离子的迁移和反应来转移电荷。
在混凝土中的离子通路中,阴极和阳极是其中的两个关键部分。
阴极是指具有还原作用的区域,通常会有电子的流入。
而阳极是指具有氧化作用的区域,通常会有电子的流出。
离子通路中的导电作用是通过电流来实现的。
当外界施加电压或电位差时,混凝土中的离子会沿着离子通路移动,从而形成电流。
这种导电作用使得混凝土具有了一定的导电性能。
混凝土中的孔隙、电解质和离子通路的存在,对混凝土的性能和行为有着重要的影响。
首先,孔隙的存在会使混凝土具有一定的渗透性和透气性。
这种性能使得混凝土对外界的水和气的侵蚀非常敏感。
其次,电解质的存在使混凝土具有了导电的能力,在一定程度上可以改变混凝土的导电性能。
最后,离子通路的存在使得混凝土具有一定的电化学性能,可以发生各种电化学反应。
总之,混凝土孔隙、电解质和离子通路是混凝土中重要的现象和现象。
孔隙率_阳极氧化铝合金_概述及解释说明
孔隙率阳极氧化铝合金概述及解释说明1. 引言1.1 概述孔隙率和阳极氧化铝合金是材料领域中重要的研究方向。
孔隙率是指材料中孔隙的百分比,这些孔隙可以是微观孔隙、毛细孔或宏观孔洞。
而阳极氧化铝合金则是一种特殊的铝合金,通过电解氧化处理技术可以在铝表面形成一层致密、均匀的氧化膜。
因其具有良好的耐磨、耐腐蚀性能和可良好着色等特点,在多个领域得到了广泛应用。
1.2 文章结构本文将首先介绍孔隙率的定义和意义,包括对不同类型的孔隙进行了解析。
然后探讨了测量孔隙率的方法和影响因素。
接下来会对阳极氧化铝合金进行详细介绍,包括其应用领域、制备工艺以及性能特点。
而后,重点关注了孔隙率与阳极氧化铝合金之间的关系,分析了影响孔隙率的因素,并探讨了它与材料性能之间的关联。
最后,通过应用案例分析探讨了孔隙率在阳极氧化铝合金中的实际应用。
1.3 目的本文旨在全面解释孔隙率与阳极氧化铝合金的关系,并提供相关研究领域的概述。
通过深入了解孔隙率对于材料性能和应用的影响,有助于为相关领域的研究人员提供参考和启发。
同时,我们也希望能够指明未来研究中需要注意和深入探讨的方向,并为开展进一步研究提出建议。
2. 孔隙率:2.1 定义和意义:孔隙率是指材料中存在的孔隙或空隙的相对比例。
在材料科学领域,孔隙率通常被用来描述固体材料中有效容积与总容积之间的比值。
孔隙率越高,表示材料中的孔隙结构越多。
孔隙率在很多领域都具有重要意义。
首先,它可以影响材料的物理、化学性质以及力学性能。
其次,孔隙率还会直接影响到材料的吸附、渗透和传输等特性。
因此,详细研究和理解孔隙率对于开发新材料、改善材料性能以及解决实际问题具有重要意义。
2.2 测量方法:测量孔隙率可以使用多种方法,常见的方法包括:a) 直接测量法:通过实际测量样品的几何尺寸和权重来计算出孔隙率。
这种方法简单直接,但需要事先知道样品的几何形状和密度等信息。
b) 吸附法:利用吸附原理,将气体或液体吸附到样品上,通过测量吸附物的体积或质量变化来计算孔隙率。
孔隙结构对电阻率影响机理研究
孔隙结构对电阻率影响机理研究何素文;李爱润;王杉;刘红;毛国良【期刊名称】《大庆石油地质与开发》【年(卷),期】2012(031)001【摘要】储层孔隙结构对电性的影响主要通过孔隙结构指数(m)传递.在其他条件相同、孔隙度为12.5%的条件下,当m从2.0降至1.7时,储层电阻率下降43%;当m为1.44时,储层电阻率下降值高达67.5%.压汞法实验资料分析表明,m值受岩石孔隙结构影响,中值半径减小时对应的m值减小;岩石填隙物含量越高,越容易在孔吼中形成微细毛管发育的优良导电网络,导致储层岩石整体电阻率下降.当孔隙度与含水饱和度相同时,储层电阻率随m值的减小而减小.【总页数】3页(P172-174)【作者】何素文;李爱润;王杉;刘红;毛国良【作者单位】河南石油勘探局测井公司,河南南阳473132;河南石油勘探局测井公司,河南南阳473132;河南石油勘探局钻井工程公司,河南南阳473132;河南石油勘探局测井公司,河南南阳473132;河南石油勘探局物探研究院,河南南阳473132【正文语种】中文【中图分类】P631【相关文献】1.碳酸盐岩地层中双孔隙结构对电阻率及胶结指数的影响 [J], 徐朝晖;焦翠华;王绪松;赵军;朱登朝2.孔隙结构对铝用碳阴极材料电阻率的影响 [J], 朱骏;薛济来;陈通;李想3.地应力对致密砂岩电阻率的影响机理及地应力校正电阻率模型的建立——以克深区块巴什基奇克组致密砂岩储层为例 [J], 袁龙;夏宏泉;王谦;韩闯;王伟;蔡德洋;陈强;张磊4.碳酸盐岩储层孔隙结构对电阻率的影响研究 [J], 田瀚;王贵文;王克文;冯庆付;武宏亮;冯周5.基于图像分析的炭阳极孔隙结构分布特征与电阻率关系研究 [J], 陈通;薛济来;高守磊;郎光辉;刘瑞;包崇爱因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
铝合金电阻率
铝合金电阻率铝合金是现代工业生产中应用最为广泛的金属材料,它以其轻质、耐腐蚀、高强度的特点,在电子行业、航空航天、医药制药以及汽车、五金机械等领域应用十分广泛。
铝合金的电阻率也是一个重要的性能参数,对铝合金材料的性能有着至关重要的影响。
电阻率是衡量一种物质电阻力的指标,主要取决于该物质的电导性,它也是衡量一种物质是否为导体的重要指标之一。
此外,它还关系到一种物质的电磁性、电容性和热性能。
铝合金电阻率的大小主要取决于其组成,铝合金能够含有ge、yzn、mg等元素。
而这些元素的不同都能够影响铝合金的电阻率,如ge的含量越高,铝合金的电阻率就越低,而yzn的含量越高,铝合金的电阻率就越高。
维析铝合金电阻率主要取决于其组成,另外,铝合金的电阻率还受很多因素的影响,如铝合金结构和热处理情况、厚度和形状等。
铝合金在应变时,由于弹性变形和位错扩散,将对其电阻率产生影响,使其电阻率发生一定程度的改变,而这种改变程度也取决于材料的不同。
此外,负荷的变化也会对铝合金的电阻率产生一定的影响,使铝合金的电阻率发生变化,这种变化也取决于材料的不同。
再者,铝合金在热处理过程中,由于温度的影响,铝合金的结构和物理性能也有一定的改变,这也会影响到铝合金的电阻率。
铝合金电阻率的大小也受到很多因素的影响,但在实际应用中,它仍然具有重要的意义。
它有助于我们更好地掌握铝合金材料的性能,以便在工业生产中正确使用,提高整体的生产效率。
因此,针对铝合金的电阻率表现,从材料的选择、热处理、构造设计以及使用环境等方面,都需要重视考虑,严格控制,从而确保其在不同使用环境下的可靠性与实用性。
只有这样,才能确保铝合金惠及到我们生活的各个方面。
基于矿物组成对铝电解废旧阴极炭块的破碎性能进行评价
基于矿物组成对铝电解废旧阴极炭块的破碎性能进行评价
对于铝电解废旧阴极炭块的破碎性能评价,通常可以从以下几个方面考虑:
1. 矿物组成:铝电解废旧阴极炭块的主要成分是石墨,其中石墨晶体的尺寸和形态对其力学性能有影响。
细小且均匀的石墨晶体会增强炭块的强度。
此外,炭块中是否存在杂质也会对破碎性能产生影响。
2. 炭块密度:炭块的密度与其破碎性能密切相关。
密度越高,意味着炭块内部结构的紧密程度更高,抗破碎性能也较好。
3. 炭块颗粒大小:炭块的颗粒大小也是影响破碎性能的重要因素之一。
较小的颗粒大小会增加炭块的破碎难度,提高其抗破碎性能。
4. 炭块的机械强度:即炭块的硬度、弹性模量等力学性能。
机械强度越高,炭块的抗破碎性能也较好。
需要注意的是,该评价仅供参考,实际评价还需结合具体实验和相关标准进行。
同时,铝电解废旧阴极炭块属于特殊材料和工业领域的问题,建议您向专业领域的工程师或相关企业咨询以获得更准确的评价和建议。
碳的电阻率
碳的电阻率电阻率是描述材料电阻程度的物理量,它反映了材料对电流流动的阻碍程度。
碳作为一种常见的材料,在电子器件和电路中扮演着重要的角色。
本文将探讨碳的电阻率及其在实际应用中的意义。
碳的电阻率是指在单位长度和单位截面积下,碳材料对电流的阻碍程度。
碳具有较低的电阻率,这使得它成为许多电子器件的理想材料之一。
碳材料的电阻率通常取决于其晶格结构、纯度和温度等因素。
碳的晶格结构对其电阻率起着重要影响。
碳可以以不同的晶体结构存在,包括金刚石结构、石墨结构等。
其中,金刚石结构的碳具有较高的电阻率,这是因为其晶格结构稳定,电子在其中的运动受到较大的阻碍。
相反,石墨结构的碳具有较低的电阻率,其晶格结构中存在着层状的平面结构,电子在其中能够自由移动,电阻较小。
碳材料的纯度也会对其电阻率产生影响。
高纯度的碳材料通常具有较低的杂质含量,电子在其中的运动受到的散射较小,电阻率较低。
相反,杂质含量较高的碳材料会导致电子散射增加,电阻率也会相应增加。
温度对碳材料的电阻率也有显著影响。
一般来说,随着温度的升高,电阻率会增加。
这是因为温度升高会导致碳材料晶格振动加剧,电子与晶格的相互作用增强,电阻增加。
然而,碳纳米材料是一个特殊情况,其电阻率随温度的升高而降低,这是由于纳米结构的碳材料具有特殊的电子输运性质。
在实际应用中,碳的电阻率决定了碳材料在电子器件和电路中的性能。
例如,在导电材料中,碳黑是一种常用的添加剂,可提高材料的导电性。
碳纳米管是一种具有优异导电性能的纳米材料,被广泛应用于电子器件中。
碳纳米材料的电阻率低,具有优异的导电性能,可用于制造高性能的传感器、导线和导电薄膜等。
碳的电阻率是描述碳材料对电流阻碍程度的物理量。
碳的电阻率受到晶格结构、纯度和温度等因素的影响。
在实际应用中,了解碳的电阻率对于设计和制造高性能的电子器件和电路至关重要。
通过调控碳材料的晶格结构和纯度,可以实现碳材料的优异导电性能。
同时,碳纳米材料的特殊性质为其在电子器件中的应用提供了新的可能性。
alcu 的电阻率
alcu 的电阻率
ALCu电阻率具有一些独特的特征,以下是对ALCu电阻率的详细介绍:
1.电阻率值:ALCu的电阻率为9.5μΩcm。
这是一个相对较低的电阻率值,
表明ALCu具有较好的导电性能。
2.厚度对电阻率的影响:IMEC通过实验研究了包括ALCu在内的铝化物薄
膜的电阻率。
研究结果表明,在20nm及以上厚度时,所有PVD沉积膜
的电阻率与Ru或Mo相当或更低。
这意味着随着厚度的增加,ALCu的
电阻率可能会发生变化,并且在一定厚度范围内可以保持较低的电阻率值。
3.与其他材料的比较:28nm的ALCu和AL2Cu膜的最低电阻率为9.5ΩcmCu,
低于Cu。
这表明在相同条件下,ALCu的电阻率比纯铜(Cu)更低,意
味着它具有更好的导电性能。
请注意,材料的电阻率可能受到多种因素的影响,如温度、杂质含量、晶格缺陷等。
因此,在实际应用中,ALCu的电阻率可能会有所变化。
混捏温度和时间对铝用预焙阳极性能的影响
混捏温度和时间对铝用预焙阳极性能的影响铝用炭素阳极作为铝电解工业的关键材料之一,其质量好坏直接关系到铝电解的碳耗、电流效率、生产稳定性、金属铝的纯度等技术指标。
而混捏是获得均匀糊料和阳极材料的关键工序。
正确的混捏方案可改善阳极性能的差异性,并提高其在电解过程中的使用寿命。
本文采用同批次同种原料在实验室条件下制备炭素阳极材料试样,系统研究了混捏温度(150、160、170、180℃)和混捏时间(10、20、30、40min)对铝用炭素阳极性能(开口气孔率、空气渗透率、电阻率、体积密度、抗压强度与空气/CO2的反应性)的影响;测试了不同混捏温度和时间条件下,沥青性能(质量损失、挥发份含量、结焦值和粘度)变化和不同混捏时间对煅后焦粒度分布的影响。
得到如下结果:(1)当混捏温度低于170℃时,随着混捏温度升高,阳极开口气孔率和空气渗透性减小,生坯体积密度、阳极体积密度、电阻率、抗压强度、空气反应性和(CO2反应性等性能也随之提高:当混捏温度高于170℃时,随着混捏温度的升高,阳极开口气孔率、空气渗透性增大,生坯体积密度、阳极体积密度、电阻率、抗压强度、空气反应性和CO2反应性等性能降低。
(2)当混捏时间小于30min时,随着混捏时间增加,阳极开口气孔率、空气渗透性减小,生坯体积密度、阳极体积密度、电阻率、抗压强度、空气反应性和C32反应性等性能也随之提高;当混捏时间大于30 min时,随着混捏时间的增加,阳极开口气孔率、空气渗透性增大,生坯体积密度、阳极体积密度、电阻率、抗压强度、空气反应性和CO2:反应性等性能降低;(3)随着混捏温度和混捏时间增加,沥青挥发份含量减小,沥青质量损失量、结焦值增大;质量损失量、结焦值增加速率和挥发份含量减小速率随混捏温度增加而增加,随混捏时间增加而减小;(4)随着混捏时间增加,-8mm+5mm和-5mm+2mm两个大粒度范围的煅后焦质量百分比不断下降,而-2mm+0.5mm和-0.5mm+0mm两个小粒度范围的煅后焦质量百分比不断增加。
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率 介 于 HC 3 5和 S MH之 间 , 但 阻 一 温 稳 定性 最 低 。此 外 , 三 种 典 型 工 业 阴极 产 品 的 室 温 电 阻 率 ( p ) 与 孔 隙率 ( e ) 的关系可量化 表达为 : p =p o ( 1 一e ) ’ ”。
关键词 : 碳 阴极 ; 孔隙结构 ; 电阻 率 ; 铝 电 解 中图分类号 : TF 8 2 1 文 献 标 志码 : A 文章 编 号 : 1 0 0 7 — 7 5 4 5 I 2 0 1 5 ) 0 5 — 0 0 2 9 — 0 4
Ef f e c t s o f Po r o u s St r u c t u r e s o n El e c t r i c a l Re s i s t i v i t y o f
t e mp e r a t u r e d e p e n d e n c e o f r e s i s t i v i t y( TDR) .S M H h a s t h e l o we s t r e s i s t i v i t y a n d t h e mo s t s t a b l e TDR。
Te c h n o l o g y B e i j i n g ,B e i j i n g 1 0 0 0 8 3 , Ch i n a )
Ab s t r a c t : The e f f e c t s o f po r o us s t r uc t ur e s o n r e s i s t i v i t y of t hr e e i n du s t r i a l c a t hod e s ,i . e . s e mi — gr a p hi t i c (H C3 5),f ul l — gr a ph i t i c( HC10 0)a nd g r a phi t i z e d( SM H ),we r e i n ve s t i ga t e d.Th e r e s u l t s s ho w t ha t H C3 5 i s t he hi g he s t i n t he a s pe c t r a t i o a nd S M H i s t he bi g ge s t i n t h e me a n d i a me t e r ,whi l e bo t h h av e s i mi l a r v a l u e s i n p o r e s s i z e di s t r i bu t i o n. HC1 00 s hows t h e l e a s t v a l ue i n a s pe c t r a t i o,me a n di a me t e r a n d p or e s s i z e d i s t r i bu t i o n. Th e v a r i a t i on i n po r ou s s te c a t h o de s ma y r e s ul t i n di f f e r e nc e i n t h e i r
whi l e H C1 00 h a s mi d dl e r e s i s t i vi t y but t he l o we s t TDR. Th e r e l a t i o ns hi p be t we e n a mb i e nt r e s i s t i vi t y( D )
孔 隙结 构 对 铝 用 碳 阴极 材 料 电阻率 的影 响
朱骏 , 薛济来 , 陈通 , 李 想
( 北 京科 技大 学 冶金 与生 态工程 学 院 , 北京 1 0 0 0 8 3 )
摘要 : 研 究 了半 石 墨 质 ( HC 3 5 ) 、 全石墨质 ( HC1 0 0 ) 和石墨化 ( S MH) 三 种 工 业 阴 极 碳 块 的 孔 隙结 构 对 电
Ca r b o n Ca t ho d e s f o r Al u mi nu m Re du c t i o n c e l l s
CH EN To ng,LI Xi a ng ZH U J u n,XUE j i — l a i ,
( S c h o o l o f Me t a l l u r g i c a l a nd Ec o l o g i c a l En g i ne e r i n g,Un i v e r s i t y of S c i e n c e a n d
阻 率 的 影 响 。结 果 表 明 , HC 3 5的 孔 隙 形 状 因子 较 大 , 而S M H 的平 均 孔 径 较 大 , 但 二 者 孔 隙 尺 寸 分 布 情
况相似 ; HC 1 0 0具 有 较 小 平 均 孔 径 和孔 隙 形 状 因 子 及 最 窄 孑 L 径尺 寸分 布范 围 三 种 阴 极 碳 块 孔 隙 结 构
2 0 1 5年 第 5期
有色金属 ( 冶炼部分 ) ( h t t p : / / y s y 1 . b g r i mm. c n )
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