本書重點(diǎn)闡述了Ti-Al、Pb-Al、Ti-Cu、Pb-Steel、Al-TiB2等金屬基層狀復(fù)合功能材料的設(shè)計(jì)原理、制備工藝、界面結(jié)構(gòu)，以及界面的力學(xué)、電學(xué)性能，以及應(yīng)用于電化學(xué)領(lǐng)域的極化性能、耐腐蝕性能和模擬電解生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)和節(jié)能機(jī)理分析，內(nèi)容包括：新型金屬基層狀復(fù)合功能材料的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)概述、構(gòu)建金屬基層狀復(fù)合功能材料可行性的理論分析、制備及特性表征方法、顯微組織及界面形成機(jī)理、力學(xué)性能及界面電阻分析、電化學(xué)性能與節(jié)能機(jī)理等。此外，本書以電積鋅、電積鎳等為例開展了幾種層狀復(fù)合功能材料應(yīng)用于濕法冶金業(yè)中的模擬電解試驗(yàn)，并概述了鈦系DSA功能材料、基體增強(qiáng)型功能材料的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)。本書集著作者所在的學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)多年來在金屬基層狀復(fù)合材料方面的研究成果，創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)并制備了Ti-Al、Pb-Al、Ti-Cu、Pb-Steel、Al-TiB2、等金屬基層狀復(fù)合功能材料，利用較為簡便的工藝制備出了幾種集輕質(zhì)、高強(qiáng)、優(yōu)良導(dǎo)電性的功能材料，其中部分材料服役濕法冶金領(lǐng)域的陽極材料使用，表現(xiàn)出長壽命、低電耗、高電流效率等優(yōu)勢(shì)于一體的性能，。本書較系統(tǒng)地闡述多種金屬層狀復(fù)合功能材料界面設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論和制備工藝的專著，作者們?cè)趯?shí)驗(yàn)研究與層狀復(fù)合界面的分析測試中，借助X射線衍射儀、金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡、高倍率透射電鏡、萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)、電化學(xué)綜合測試儀等系統(tǒng)地研究了金屬基層狀復(fù)合功能材料基體的界面成分、力學(xué)特性、導(dǎo)電性、組織結(jié)構(gòu)、電化學(xué)綜合性能，并成功地將該技術(shù)應(yīng)用于濕法冶金、水處理、氯堿等行業(yè)。同時(shí)強(qiáng)調(diào)，金屬基層狀復(fù)合功能材料也是一項(xiàng)發(fā)展中的技術(shù)，它的應(yīng)用范圍將不斷擴(kuò)大，其理論與實(shí)踐也將進(jìn)一步豐富和完善。
周生剛，1983年生人；職務(wù)、職稱：副教授； 主要科研成果：2013年12月以第2獲獎(jiǎng)人身份獲中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)一項(xiàng)（省部級(jí)）。目前主持一項(xiàng)國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目(多能場作用下低銀含量鉛合金電極的可控成形及其電化學(xué)性能研究:51201080)，主持云南省重點(diǎn)新產(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（節(jié)能型低成本鉛/鋁層狀復(fù)合陽極的開發(fā)：2014BA011）。先后參加了國家自然科學(xué)基金（鋁-鉛梯度復(fù)合電極材料的組織與性能研究：50664005）、國家863項(xiàng)目（稀有金屬電解用節(jié)能型層狀復(fù)合電極材料的開發(fā)研究：2009AA03Z512）、國家自然科學(xué)基金（鈦-鋁層狀復(fù)合電極材料制備和性能的應(yīng)用基礎(chǔ)研究：51074082）及云南省科技廳聯(lián)合資助項(xiàng)目（稀有金屬電解用節(jié)能型層狀復(fù)合電極材料的開發(fā)研究：2009GA007）的研究。
1 Ti/Al層狀復(fù)合材料的制備與性能
1.1 Ti/Al層狀復(fù)合材料的界面設(shè)計(jì)理論
1.2 Ti/Al層狀復(fù)合材料的制備
1.2.1 實(shí)驗(yàn)方案與技術(shù)路線
1.2.2試樣的制備
1.3 測試技術(shù)與研究方法
1.3.1 復(fù)合基體界面層顯微組織與沉積層物相的測試
1.3.2 復(fù)合基體的界面電阻率與表面電勢(shì)分布
1.3.3 復(fù)合基體力學(xué)性能測試
1.3.4 電極活性層分形維數(shù)計(jì)算
1.3.5 電極電化學(xué)性能測試
1.3.6 電極壽命測試
1.3.7 陽極中試
1.4 Ti/Al層狀復(fù)合材料的性能
1.4.1 Ti/Al擴(kuò)散界面層顯微組織及性能研究
1.4.2 不同保溫時(shí)間下復(fù)合界面的SEM、EDS研究
1.4.3 Ti/Al復(fù)合基體電極表面電勢(shì)分布
1.4.4 Ti/Al復(fù)合基體界面擴(kuò)散層物相
1.4.5 Ti/Al復(fù)合材料力學(xué)性能測試
1.4.6 Ti、Al板厚度對(duì)復(fù)合基體電極電化學(xué)性能的影響
1.5 Ti/Al復(fù)合界面擴(kuò)散層生長動(dòng)力學(xué)研究
1.5.1 Ti、Al擴(kuò)散系數(shù)對(duì)元素?cái)U(kuò)散的影響
1.5.2 Ti/Al界面擴(kuò)散層生長動(dòng)力學(xué)模型
1.6 Ti/Al層狀復(fù)合基體電沉積β-PbO2初探
1.6.1 復(fù)合基體涂層電極的構(gòu)成與電沉積機(jī)理
1.6.2 電沉積β-PbO2的熱力學(xué)分析
1.6.3 Pb-H2O的電位-PH圖
1.6.4 復(fù)合涂層分析
1.6.5 Ti/Al基體電沉積β-PbO2的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)
1.6.6 Ti/Al基體電沉積β-PbO2最佳工藝確定
1.7 Ti/Al/Ti/SnO2+Sb2O4/β-PbO2電極的擴(kuò)大中試
1.7.1 研究陽極的擴(kuò)大中試
1.7.2 中試實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1.7.3 新型Ti/Al層狀復(fù)合基體電極節(jié)能效果及節(jié)能機(jī)理探究
1.8本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
2 Pb-Al層狀材料的制備與性能
2.1 構(gòu)建Pb-Al層狀材料第三組元的選擇
2.1.1 Pb-Al界面設(shè)計(jì)
2.1.2 第三組元過渡物質(zhì)X的優(yōu)化選擇
2.2 Pb-Al層狀材料的制備方法
2.2.1 熱浸鍍+澆鑄法
2.2.2 固液包覆法
2.2.3熱壓擴(kuò)散焊接法
2.3 Pb-Al層狀材料的組織結(jié)構(gòu)與性能表征
2.3.1 Pb/Sn/Al界面組織結(jié)構(gòu)
2.3.2 性能表征
2.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
3 Ti/Cu層狀復(fù)合材料的制備與性能
3.1 Ti/Cu復(fù)合材料的制備方法
3.1.1 Ti/Cu復(fù)合材料制備工藝研究現(xiàn)狀
3.1.2 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備
3.1.3 熱壓擴(kuò)散爐設(shè)計(jì)及其結(jié)構(gòu)
3.1.4 實(shí)驗(yàn)方案與技術(shù)路線
3.1.5 試樣制備
3.2 界面顯微組織觀察
3.2.1 鈦-銅界面組織形貌觀察
3.2.2 添加銅箔試樣復(fù)合界面形貌觀察
3.3 力學(xué)性能及電學(xué)性能測試
3.3.1 試樣三點(diǎn)彎強(qiáng)度測試
3.3.2 三點(diǎn)彎強(qiáng)度測試結(jié)果分析
3.3.3 界面導(dǎo)電性能測試
3.3.4 導(dǎo)電性測試結(jié)果分析
3.3.5 電極極化性能測試分析
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
4 Pb-Steel層狀復(fù)合材料的制備與性能
4.1 Pb-Steel層狀復(fù)合材料的制備方法
4.1.1 熱壓擴(kuò)散焊接法
4.1.2 爆炸復(fù)合法
4.1.3 鑄造復(fù)合法
4.1.4 軋制復(fù)合法
4.2 Pb-Steel層狀復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)與性能
4.2.1 熱壓擴(kuò)散焊接法制備Pb-Steel層狀復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)與性能
4.2.2 軋制復(fù)合法制備Pb-Steel層狀復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)與性能
4.3 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
5 Al/TiB2層狀復(fù)合電極材料的制備與性能
5.1電極材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.2復(fù)合材料制備方法
5.2.1基體材料的制備
5.2.2 電沉積PbO2
5.3材料組織與電化學(xué)性能分析
5.3.1 電極試樣的制備與編號(hào)
5.3.2表面物相分析
5.3.3極化曲線測試
5.3.4表面電鍍PbO2活性層工藝研究
5.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
6 鈦基涂層電極材料的制備與性能
6.1 概述
6.1.1 表面涂層的組元配方與鈦基涂層電極材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.1.2 鈦基涂層電極材料的種類
6.2 鈦基涂層電極材料的制備方法
6.2.1 熱分解法
6.2.2 溶膠-凝膠法
6.2.3 電沉積法
6.2.4 磁控濺射法
6.2.5 其他制備方法
6.3 鈦基涂層電極材料的組織結(jié)構(gòu)與性能表征
6.3.1 不同工藝條件下三元涂層（RuO2-TiO2-SnO2）的表面形貌分析
6.3.2 不同工藝條件下三元（RuO2-TiO2-SnO2）的表面涂層XRD分析
6.3.3 不同工藝條件下三元（RuO2-TiO2-SnO2）涂層的電化學(xué)性能分析
6.3.4 鈦基電鍍PbO2電極
6.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
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