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  • 用数控车床加工零件,一些典型的加工工序,如车削外圆、端面、圆锥面、车螺纹、镗孔等,所需完成的动作循环次数较多,十分典型,采用一般的G代码指令程序会繁琐的多,所以我们引入了复合循环指令,将这些典型动作...

    用数控车床加工零件,一些典型的加工工序,如车削外圆、端面、圆锥面、车螺纹、镗孔等,所需完成的动作循环次数较多,十分典型,采用一般的G代码指令程序会繁琐的多,所以我们引入了复合循环指令,将这些典型动作预先编好程序并存储在存储器中,用G代码进行指令。循环中的G代码指令的动作程序要比一般的G代码所指令的动作要多得多,只需给出精加工形状轨迹、指定加工的吃刀量,系统就会自动计算出精加工路线和加工次数,自动决定中途进行粗车的刀具轨迹,因此可大大简化编程。

    首先介绍一下G71指令具体的应用原则:

    G71是内外圆切削复合循环

    概述:G71指令称之为外径粗车固定循环,它适用于毛坯料粗车外径和粗车内径。在G71指令后描述零件的精加工轮廓,CNC系统根据加工程序所描述的轮廓形状和G71指令内的各个参数自动生成加工路径,将粗加工待切除余料切削完成。

    指令格式:G71 U_R_

    说明:其中U是每次加工深度,R为每次退刀量,均是半径值,没有正负号,U、R均为正值,编程者视情况而定。

    G71 P_Q_U_W_F_

    说明:其中P是程序开始单节号,Q是程序结束单节号,P和Q开始到结束描述工件的轮廓,U是精加工预留量(X轴直径值),W为Z轴精加工预留量,F为切削速度(粗加工时有效)。

    下图是G71粗车外圆的加工路线:

    G70精加工复合循环

    指令格式:G70 P_Q_

    说明:其中P(ns)是程序开始单节号,Q(nf)是程序结束单节号,PQ描述了工件的轮廓,G71和G70分三步走:第一步粗加工,第二步精加工,第三步用G70精加工。

    使用说明 粗车循环过程中从P到Q之间的程序段中的F、S功能均被忽略,只有G71指定的F、S功能有效。

    在粗车循环过程中,刀尖半径补偿功能失效。

    在顺序号为ns的顺序段中,必须使用G00或G01指令。

    在顺序号为ns的顺序段中,使用G71指令时,不得有Z轴方向的位移,使用G72指令时不得有X轴方向的位移。

    处于ns到nf之间的精加工程序,不应包含子程序。

    G71循环指令可用两种类型的粗车加工,一是零件轮廓在X和Z轴方向坐标值必须是单调增加或减小,二是零件轮廓在X轴方向坐标值不是单调变化的,允许有凹槽,但在Z轴方向上必须是单调变化的。精车循环G70在程序中不能单独出现,要分别与G71、G72、G73配合使用。

    内孔加工时,注意X轴方向上的预留量U应为负值。

    [G71、G70应用范例一] 这是一次数控车工等级考试的编程题。

    如图1-17,加工下图所示零件,毛坯直径为42mm,长50mm,从右端轴向走刀切削,粗加工每次进给深度2mm,进给量为0.25mm/r,精加工余量X向0.4mm,Z向0.1mm。

    G99 M3 S900 T0101;

    G0 X48. M8;

    Z3.;

    G1 Z0.F0.3;

    X0. F0.15;

    G0 W1. X45.;

    G71 U2. R1.;

    G71 P101 Q102 U0.4 W0.1 F0.2;

    N101 G0 X10.;(该单节不允许有Z值)

    G1 Z0.F0.3;

    X12. Z-1. F0.1;

    Z-15. F0.2;

    X16.;

    X20. W-6.;

    Z-30.;

    G2 U10. Z-35. R5. F0.1;

    G1 X34.;

    X40. W-3.;

    N102 Z-48.;

    G0 Z120.;

    T0202 S1200;(提高转速,换刀精加工)

    G0 X45.;(换刀精加工定位点必须与复合循环定位点一致)

    Z1;

    G70 P101 Q102;

    M5;

    M30;

    [G71、G70应用范例二]下图是一个内孔加工的案例,零件的预留孔为20,选择用G71指令完成内孔的加工。

    程序语句

    G99 M3 S700 T0101

    G0 X19.(小于预留孔)M8

    Z2.

    G71 U1.5 R0.5

    G71 P01 Q02 U-1. W0.5 F0.15(内孔加工U<0)

    N01 G0 X38.

    G1 ZO.F0.3

    X34. W-2.F0.12

    Z-20.

    X32.

    G2 X30. W-1.R1.

    G1 Z-37.

    G3 X24. W-3. R3.

    N02 G1 Z-51.

    G70 P01 Q02 S800(不换刀,提高转速精加工)

    G0 Z200. M9

    M5

    M30

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  • 然而,锂金属极易与有机电解液及电解液中的溶解氧发生反应,且锂沉积过程体积膨胀大,以及沉积不均匀容易形成大表面的锂枝晶,进一步加剧副反应以及造成“死锂“的堆积,导致循环效率很低,限制了锂-氧电池的发展...

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    【研究背景】

    以空气中的氧气为正极,金属锂为负极的锂-氧电池因具有极高的能量密度(3458 Wh kg-1, 以Li2O2为放电产物计算),被称为“终极”二次锂电池。然而,锂金属极易与有机电解液及电解液中的溶解氧发生反应,且锂沉积过程体积膨胀大,以及沉积不均匀容易形成大比表面的锂枝晶,进一步加剧副反应以及造成“死锂“的堆积,导致循环效率很低,限制了锂-氧电池的发展和应用。因此,降低锂金属负极的表面反应活性,抑制锂金属的体积变化和枝晶生长是获得高能量密度的循环稳定的锂-氧电池的关键。

    【工作介绍】

    近日,中科院苏州纳米所/中科大陈立桅(上海交大)、沈炎宾和中科院长春应化所彭章泉等人在国际顶级期刊Nano Letters上发表论文,报道了在锂-氧电池上使用表面钝化处理的锂-碳纳米管微球复合材料(Li-CNT)为负极,可以有效抑制循环过程中锂枝晶的生长,提升金属锂|电解液界面的稳定性。使用该Li-CNT作为负极,碳纳米管微球(CNTm)作为正极时,锂-氧全电池的有效循环可从20周提高至90周以上。同时,该工作也通过FTIR, XRD以及原位DEMS等表征方法研究了Li-CNT|电解液界面的稳定性。苏州纳米所的郭峰博士为该文第一作者。

    【内容表述】

    锂金属平板电极在锂沉积过程易长枝晶的原因是因为平板电极表面积小,锂的沉积位点少,故在较大电流密度下,锂的沉积就不均匀,造成枝晶的生长。此外,锂金属的还原性强,极易与有机电解液及溶解在其中的氧发生反应,因此,提高锂金属负极的比表面积同时对其进行表面钝化,是解决锂循环效率低的有效方法。把锂金属复合在CNTm为骨架结构的微球中做成Li-CNT复合材料,同时,通过单分子自组装的方法,在Li-CNT复合材料的表面形成一层十八烷基磷酸(OPA)钝化层,即可得到大比表面积的稳定锂金属材料,有效抑制循环过程中锂枝晶的生成和金属锂大的体积形变,以及锂金属和电解液的之间的副反应,提高金属锂的循环效率。

    1. Li-CNT性能表征:

    从图1a的扫描电镜图可以看出,Li-CNT为直径5μm的球状颗粒。即使将Li-CNT暴露在干燥环境中5天,容量保持率也能达到95.0%(图1b),表明该材料良好的环境稳定性。图1c-f的 XPS谱图表明,Li-CNT复合物经过OPA钝化后,Li-CNT表面的金属锂与OPA反应生成了磷酸锂。   

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    图1. (a)Li-CNT的扫描电镜照片;(b)初始状态和在干燥空气中暴露5天后的Li-CNT的电化学拔锂曲线;(c-f)Li-CNT的Li 1s,P 2p, C 1s和O1s 谱图。

    首先,作者组装了Li-CNT对称电池,研究其在普通醚类电解液(1M的LiTFSI溶解在TEGDME溶剂中)和氧气环境中的循环稳定性。与Li对称电池比较后发现(图2a),Li-CNT对称电池能稳定循环300圈以上,而Li对称电池只能稳定循环约150圈,而且Li-CNT对称电池的循环过电势也更小。同时,电池在搁置48 h过程中,Li对称电池阻抗一直在增大,而Li-CNT对称电池的阻抗基本不变。比较两个电池的原位DEMS可以看出,Li对称电池在循环过程中持续有氢气的生成和氧气的消耗,而Li-CNT对称电池基本没有气体的变化,进一步表明Li-CNT比Li更好的锂 | 电解液界面稳定性。

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    图2. (a)电流为0.5mA/cm2时,Li对称电池和Li-CNT对称电池的拔锂/镀锂曲线;(b-c)不同搁置时间的Li对称电池和Li-CNT对称电池的阻抗比较;(d-e)Li对称电池和Li-CNT对称电池的原位DEMS比较。

    2. Li-CNT在锂-氧全电池中的表现:

    作者先使用较常用的锂-氧电池正极材料:柯琴黑(KB),与Li-CNT组装成Li-CNT|| KB全电池,研究Li-CNT在锂-氧全电池中的稳定性。与Li作负极的锂-氧全电池比较后可以看出,使用Li作负极时,Li || KB电池稳定循环不到20圈。而使用Li-CNT作负极时,Li-CNT|| KB电池能稳定循环约40圈。上述结果表明, Li-CNT负极材料能有效提升锂-氧全电池的循环稳定性。为了进一步比较Li || KB电池和Li-CNT || KB电池的循环可逆性,作者对比了两个电池的原位DEMS。理论上,如果锂-氧电池完全可逆的话,放电过程中氧气的消耗量和充电过程中氧气的生成量应该一样。因此,通过比较电池在循环过程中氧气的生成/消耗率可以看出电池的可逆性。通过对放电和充电曲线面积进行积分求算可得,Li-CNT|| KB电池的氧气生成/消耗率为79.0%,高于Li || KB电池的67.8%。上述实验结果进一步表明,使用Li-CNT作负极时,锂-氧电池具有更好的循环可逆性和稳定性。

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    图3. (a,c,e) Li || KB和 (b,d,f) Li-CNT|| KB电池循环曲线和原位DEMS曲线。

    通过比较循环前后Li和Li-CNT的扫描电镜图可以看出,表面较为平整的Li在经过20圈循环后已经长满了苔藓状的锂枝晶(图4a-b),同时极片的厚度也有明显的变化(图4c-d)。而Li-CNT经过40圈循环后形貌基本没有变化(图4e-h)。对不同循环圈数的Li和Li-CNT的FTIR和XRD曲线进行比较可以看出,Li在循环的过程中不断有Li2CO3、LiOH等杂质的生成(图4i,k),而Li-CNT成分基本没有变化(图4j,l)。因此,Li-CNT || KB电池的失效可能是来自KB正极,而非Li-CNT负极。

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    图4. (a-d) Li和(e-h)Li-CNT循环前后表面和截面形貌比较; (i,k)Li和(j,l) Li-CNT初始状态和不同循环圈数的FTIR和XRD曲线。

    进一步的使用CNTm作为正极,Li-CNT作负极,组装锂-氧电池。可以发现,相比于Li || KB和Li-CNT || KB,Li-CNT || CNTm具有更低的循环过电势和更好的循环稳定性,Li-CNT ||CNTm能稳定循环90圈以上。同时,对Li-CNT ||CNTm电池进行原位DEMS测试后,通过对曲线进行积分面积求算得到,氧气的生成/消耗率为95.0%,表明电池的循环可逆性更高。

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    图5.(a) Li|| KB, Li-CNT || KB 和 Li-CNT ||CNTm 电池首圈放电-充电曲线;(b) Li-CNT || CNTm 电池长循环性能;(c-d) Li-CNT|| CNTm 电池DEMS曲线。

    【结论】

    在本工作中,作者使用表面钝化处理的Li-CNT复合材料作为负极,极大的锂-氧电池的循环性能。相比于传统的金属锂片, Li-CNT复合材料能抑制循环过程中金属锂枝晶的生成和体积膨胀。同时,表面的OPA单分子自组装单分子钝化层有效的提高了Li-CNT和电解液界面稳定性。使用Li-CNT作为负极,CNTm作正极时,Li-CNT || CNTm全电池的电化学可逆性(氧气生成/消耗率为95.0%)和循环稳定性(>90圈)得到明显提升。该Li-CNT也有望应用于其他高能量密度的电池体系,如全固态电池,锂-硫电池。

    Feng Guo, Tuo Kang, Zhenjie Liu, Bo Tong, Limin Guo, Yalong Wang, Chenghao Liu, Xi Chen, Yanfei Zhao, Yanbin Shen*, Wei Lu, Liwei Chen*, and Zhangquan Peng*, Nano Lett., 2019, DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b02560

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  • 该材料用作钠离子电池负极时,表现出优异的性能,在1 A/g的电流密度下经过200次循环后的容量为410.2 mAh/g,在10 A/g大电流密度下容量为352.1 mAh/g。此外,MoS2-PVP@NC也显示出优异的锂电性能,在1 A/g电流密度...

    采用过程简单、成本低廉、环境友好的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)辅助水热法,制备了一种氮掺杂碳包覆的纱球状MoS2纳米结构复合材料MoS2-PVP@NC。该材料用作钠离子电池负极时,表现出优异的性能,在1 A/g的电流密度下经过200次循环后的比容量为410.2 mAh/g,在10 A/g大电流密度下比容量为352.1 mAh/g。此外,MoS2-PVP@NC也显示出优异的锂电性能,在1 A/g电流密度下经过300次循环后其比容量高达607.1 mAh/g,在10 A/g大电流密度下的比容量仍能保持在356.0 mAh/g。研究发现,材料的优异性能主要来源于其纱球状结构和氮掺杂碳包覆层间的协同作用。纱球状纳米结构可增强材料的结构稳定性,而氮掺杂碳包覆层可进一步改善材料的结构稳定性和导电性,因而MoS2-PVP@NC复合材料能够表现出优异的锂/钠存储性能。

    图1. MoS2-PVP@NC复合材料的合成示意图

    图2. MoS2-PVP@NC复合材料的锂电性能

    图3. MoS2-PVP@NC复合材料的钠电性能

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    定制NdNi4.8Sn0.2/CNTs纳米碳管复合储氢材料/膨胀石墨/LiBH4复合储氢材料

    纳米储氢材料

    纳米材料由于具有量子尺寸效应、小尺寸效应及表面效应,呈现出许多特有的物理、化学性质,成为物理、化学、材料等学科研究的前沿领域。储氢合金纳米化后同样出现了许多新的热力学和动力学特性,如活化性能明显提高,具有更高的氢扩散系数和优良的吸放氢动力学性能。纳米储氢材料通常在储氢容量、循环寿命和氢化-脱氢速率等方面比普通储氢材料具有更优异的性能,比表面积和表面原子数的增加使得金属性质发生变化,具有了块体材料所没有的性质。由于粒径小,氢更容易扩散到金属内部形成间隙固溶体,表面吸附现象也更加显著,因而储氢材料的纳米化已成为当今储氢材料的研究热点。储氢合金纳米化为高储氢容量的储氢材料的研究提供了新的研究方向和思路。

    总结了纳米储氢合金优异动力学性能的原因:

    (1)大量的纳米晶界使得氢原子容易扩散;

    (2)纳米晶具有极高的比表面,使氢原子容易渗透到储氢材料内部;

    (3)纳米储氢材料避免了氢原子透过氢化物层进行长距离扩散,而氢原子在氢化物中的扩散是控制动力学性能较主要的因素。

    通常情况下Ni-Al合金不具备吸氢特性,采用自悬浮定向流法制备出单相金属间化合物AlNi纳米微粒,纳米AlNi在一定条件下,可在90—100℃实现吸氢-放氢过程,其较大吸附量可达到材料自重的7.3%。

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  • 含硫41 wt%的复合材料首次放电容量700mAh/g,硫的利用率达到95%以上,40个循环之后其容量还有320mAhlg,含硫54wt%的复合材料首次放电容量为890mA吨,硫的利用率达到98.6%, 40个循环之后其容量还有300mAh/g o ...
  • 采用溶剂热法以NiCl2?...g-1, 经1000次循环充放电后, 电容保持率为42.50% 。相较于NS纳米片(146.67 F?g-1和27.27%), NS/CNTs复合材料的电化学性能得到了显著提升, 表明CNTs的加入能明显改善镍硫化物的电化学性能。
  • 第六章 循环结构程序设计 基础练习 (A) 一选择题 1C 语言中 while 和 do-while 循环的主要区别是 A A) do-while 的循环体至少无条件执行一次 B) while 的循环控制条件 do-while 的循环控制条件严格 C) C) do-while...
  • 为了研究修饰后银电极对卤素离子的电化学响应性质,运用电化学生长法制备了纳米银/P(AMPS-MMA)复合物修饰银电极,再通过循环伏安法研究修饰银电极的活性,用差分脉冲法研究了修饰银电极对卤素离子的电化学响应。...
  • 以乙醇为溶剂,采用溶剂热法制备了三维花状层状双氢氧化物(Layered Double Hydroxides, LDH)与炭黑(Carbon Black, CB)复合复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)对样品的...
  • 硅基材料的纳米结构设计和复合化及其在锂离子电池负极材料中的应用,王明月,黄英,锂离子电池因其具有能量密度大、电压高、容量大、循环寿命长、环境友好等特点,被广泛应用于便携式电器和电动汽车等领域。...
  • 为验证高硫煤改性技术的基本思想,在1 MW循环流化床燃煤试验系统中,对混煤、配煤及改性高硫煤燃烧过程中气体污染物排放特性进行了试验研究。研究表明,将含有复合添加剂的改性高硫煤与混煤混烧,SO2排放浓度与混煤单独...
  • 聚苯胺(PANI)具有较高的理论电容值,快速...MoS_2具有表面积大、循环稳定性好、理论电容高、机械性能强等特点,制备导电PANI/MoS2复合电极材料,有望发挥各自优势,改善电极的综合性能。到目前为止,关于海绵体结构的P
  • 采用一步溶剂热法合成了Bi4Ti3O12/BiOBr复合光催化剂, 采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、表面积及孔径测定仪(BET)以及紫外可见 漫反射光谱仪(DRS)等对样品的组成、形貌及可见光催化性能等进行了表征, ...
  • 引言赝电容电容器是一种介于电池和双电层电容器之间的储能设备,其通过表面氧化还原反应或者离子插层来实现电化学能源的存储,不受扩散控制的制约,因而具有更高的功率密度和循环稳定性,近些年来受到越来越多的关注...
  • 在聚集分解的基础上,电路划分算法对组合或时序电路都可进行非循环划分,保证流水线模拟不会出现死锁。在曙光集群上采用MPI实现了模拟算法,对ISCAS部分电路进行实验,获得了很好的加速。最后提出采用预模拟方法的...
  • 嵌入超低含量ZnO量子点ZnOQDs@C复合材料,水溶性近红外 PbS 量子点,CulnS2-ZnS近红外量子点(科研用) ...5 A g-1条件下循环3000圈依然有700 mAh g-1的容量,而具有较高ZnO含量的ZnO@C复合材料和无ZnO的
  • 齐岳定制纳米储氢材料/钛基过渡金属催化剂/B2C片...纳米储氢材料通常在储氢容量、循环寿命和氢化-脱氢速率等方面普通储氢材料具有更优异的性能,表面积和表面原子数的增加使得金属性质发生变化,具有了块体材料所没
  • Fe3O4@NGNS作为锂离子电池负极,具有出色的循环稳定性和倍率性能,在200次循环后,在2 A g-1电流密度下具有502.3 mAh g-1的稳定容量。此外,在电流密度为0.1 A g-1时,电容量为1045.82 mAh g-1,显示出优异的可逆...
  • 硅基负极材料与目前商用的碳类负极材料相比,硅基负极材料具有更高的容量与能量密度,被认为是最有潜力的下一代锂离子电池负极材料。但是该类负极材料在充放电循环过程中会产生巨大的体积变化,导致电极材料的粉碎...
  • 纳米TiO_2在充放电过程中具有结构变化很小、极化程度低等优势,从而具有良好的循环性能、可逆性和安全性能,显示出较大的应用价值。然而,TiO_2理论容量只有335mAh g~(-1),接近于商业化石墨的理论容量(372mAhg~...
  • 氮化硼气凝胶由超薄(~3.2 nm)、大长径(几百)、多孔带状纳米结构相互缠绕、搭接而成,表现出超轻(~15 mg cm-3)、热绝缘(~0.035 W/mK)、高表面积(~920 m2 g-1)及优异的力学性能。该气凝胶在多次循环压缩...
  • while 与 dowhile 循环得主要区别就是 答案 A dowhile 得循环体至少无条件执行一次 B while 得循环控制条件 dowhile 得循环控制条件严格 C dowhile 允许从外部转到循环体内 D dowhile 得循环体不能就是复合语句 ...
  • 第四章-习题答案.doc

    2020-04-22 16:34:43
    while的循环控制条件do-while的循环控制条件严格 C? do-while允许从外部转到循环体内 D? do-while的循环体不能是复合语句 2 下列叙述中正确的是 答案 A? break?语句只能用于?switch?语句体中 B? continue语句的...
  • while的循环控制条件do-while的循环控制条件严格 C. do-while允许从外部转到循环体内 D. do-while的循环体不能是复合语句 我的答案:A 得分:1 2. 下列叙述中正确的是。 1分 A. do-while语句构成的...
  • 3.11使用switch语句的好处是不必为类似的结果编写很多if语句,但是if else语句具有更多的局限性3.12当用户首先选择运行代码时,应在do循环上使用while循环,因为do循环始终至少运行一次代码。 3.13就游戏循环而言...

空空如也

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循环复合比