扩散焊接法制备Pb-Al复合电极材料的性能

采用扩散焊接法制备出了Pb-Sn-Al复合电极材料。借助线形扫描伏安法(LSV)、SEM测试手段研究了不同工艺参数对Pb-Al复合材料界面及电化学性能的影响。结果表明,在230℃、2 h或1 h下扩散焊接条件下,得到了界面冶金式结合的Pb-Al复合材料;与液固包覆法制备的电极材料相比,界面结合明显改善;与传统Pb电极相比,槽电压降低40 mV,极化电位降低4%。     

Bi对Pb-Al层状复合电极材料制备与性能的影响

采用热物理温度场浸镀成Al-Bi双金属层状板材,并利用液固包覆技术制备Pb-Bi-Al层状复合电极材料,借助线性扫描伏安法(LSV)、SEM、抗弯曲性能试验等测试手段对样品的结构与性能进行表征.结果表明,第三组元过渡金属Bi的引入,实现了Pb与Al之间的冶金结合,所制得的Pb-Bi-Al层状复合电极材料与同体积的传统Pb合金电极相比,机械强度提高33.7%,质量减轻11.0%,电极极化电位降低21.8%,且在极化区具有趋近于0的致钝电流.因此,Al-Bi-Pb层状复合电极材料是一种质量轻、导电好、强度高、耐腐蚀的电极材料,有着重要的开发应用前景.     

轧制温度对Pb/Al复合电极材料电化学性能的影响

采用浇铸法制备出Pb/Al复合电极材料,分别在室温和250 ℃下进行轧制。利用扫描电子显微镜、电化学工作站、四电子探针等,对Pb/Al复合电极材料的界面、电化学性能及导电性能进行分析。结果表明：浇铸轧制Pb/Al复合电极材料得到了界面冶金式结合,与浇铸Pb/Al复合电极材料相比,界面结合明显改善;浇铸常温轧制Pb/Al复合电极材料有着较优的电化学性能和导电性能,与浇铸250℃轧制Pb/Al复合电极材料、浇铸Pb/Al复合电极材料、传统Pb-Ag合金电极相比,极化电位分别降低2.4%、4.7%、9.8%,导电性能分别提高2.7%、6.8%、13.9%。     

复合电极材料在电解锌过程的应用研究

研究了新型复合电极材料(Ti-Al、Pb-Al)和Ti网电极材料在电解锌过程中的实际使用效果。通过与传统Pb-Ag合金电极在使用过程中槽电压、阴极产品上板量和质量、电流效率以及电能单耗等方面的比较,结果表明:采用复合电极材料作为基体,可不同程度的提高电极材料的使用性能,电极基体材料的改变能在一定程度上提升电解电流效率,降低能耗;新型复合电极材料对于改善阴极析出产品质量和降低杂质含量的效果明显;网状电极在使用过程中增强电解液的流动性增强,减少电极"气泡帘"的形成,提高了电极电流效率。因此,改变电极基体材料的组成结构不但改善了电极的性能,提高了产品质量,从而还可达到节能降耗的目的。     

钛-铜基阳极表面电势分布及其电化学性能

：提出利用钛-铜层状复合材料替代传统钛电极单一钛基体,对比研究其涂层电极与传统钛涂层电极的性能差异,分析了电极的表面电势分布和线性扫描伏安（LSV）曲线。结果表明：钛-铜基涂层电极对基体材料的改进,提高了电极的导电性,有利于均化电极表面电势分布和电流分布,提高了极板的电催化活性,同时具有优良的高电流密度反应稳定性。应用于电解工业时,钛-铜基涂层电极能有效地降低槽电压,提高工作电流密度,从而提高电流效率和时效产率。     

Cu/Ni异种金属丝深熔钎焊中接触电阻的影响因素研究

电极与石墨棒的接触电阻是影响Cu/Ni基异种金属丝深熔钎焊中稳定可靠焊接热的关键问题。建立了电极与石墨棒的接触电阻数学模型,通过试验研究了电极结构、接触压力及石墨棒的表面形貌等因素对接触电阻的影响规律。结果表明,在相同接触压力下圆弧槽电极的接触电阻较V型槽电极的大,但圆弧槽电极与石墨棒的接触面积大于V型槽电极与石墨棒的接触面积,造成圆弧槽电极通过石墨棒的电流密度小于V型槽电极通过石墨棒的电流密度,与圆弧槽电极接触的石墨棒发热效率比与V型槽电极接触的石墨棒低。在相同电极结构下,随着接触压力的增加接触电阻下降。在相同接触压力、V型槽电极下,普通石墨棒的表面形貌粗糙,初始接触电阻大于精细石墨棒;普通石墨棒与电极的接触点少于精细石墨棒,导致电流密度大,发热效果优于精细石墨棒,但其烧蚀程度大,使用寿命短。     

Ti/Al层状复合涂层电极的制备及性能研究

利用热压扩散焊接工艺,分别在不同焊接时间条件下制备了结构为Ti/Al/Ti/Sn O2+Sb2O3/Pb O2的层状复合涂层电极,通过扫描电镜分析了Ti/Al基体的组织结构和表面形貌,采用四探针法测量了复合电极基体电阻并测试了电极加速寿命。结果表明:基体焊接时间为120 min时,制备的Ti/Al基复合涂层电极表面活性物质Pb O2颗粒尺寸均匀细小且比表面积大,具有良好的电化学性能;与传统的Ti/Sn O2+Sb2O3/Pb O2相比,电阻率仅为纯Ti的1/10。加速寿命试验测得的电极寿命达46 h,具有良好的稳定性。     

表面处理对储氢合金电化学性能的影响研究

通过电化学方法,研究了储氢合金碱化处理及碱液中加入KBH4对合金电极的电催化活性和高倍率放电性能的影响.结果表明:处理后合金颗粒分布均匀,表面变得粗糙.两种处理方法均增加了合金表面的电催化活性,降低了合金电极的极化电阻,从而提高了高倍率放电能力.尤其在900mA/g放电时,处理前合金电极不能放电,单一碱处理合金电极和加入还原剂碱处理合金电极仍具有较高的高倍率放电能力,分别为69.2%和83.4%.在单一碱溶液中加入还原剂KBH4处理后,合金电极的电化学性能明显高于单一碱处理合金电极.     

激光沉积法制备Ti/TNTZO层状材料及其组织性能

采用直接激光沉积法(DLD)制备了工业纯Ti(CP-Ti)与TNTZO合金复合的Ti/TNTZO层状材料,对其微观组织、相组成、力学性能以及体外生物活性进行了分析.结果表明,通过DLD工艺可制备高致密度、无裂纹的Ti/TNTZO层状材料.所制备的层状材料主要由α/α'与β2相组成.层状材料的Ti层由于合金元素扩散及较快的凝固速率使其组织细化,硬度明显升高;TNTZO层因β稳定元素稀释,亚晶界处产生了大量马氏体,硬度增加.单向拉伸实验结果表明,Ti/TNTZO层状梯度材料具有远高于成分材料CP-Ti和TNTZO的拉伸屈服强度与抗拉强度,但界面处产生的大量马氏体导致了材料塑性降低.对Ti/TNTZO层状材料进行模拟体液浸泡,结果显示,Ti/TNTZO层状材料浸泡过程中未产生明显的腐蚀,且可有效诱导磷灰石的形核与长大,在人体植入物领域具有很好的应用前景.     

LaNi5-CNTs复合材料的制备及其应用

采用机械球磨法制备LaNi5-CNTs复合储氢材料,并制备AAl400 mAh电池.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及交流阻抗手段对复合材料进行表征,并对复合材料电池进行充放电性能测试.结果表明:复合材料具有CaCu5结构,表面键合了众多的CNTs;碳纳米管的添加使得电极反应电阻减小,合金的表面催化活性增强,交换电流密度增大,微分电容降低,提高了电极高频放电性能,同时使得电极过程中电极表面过程状态变量增加.AA1400 mAh电池1 C容量达到了1493 mAh,高倍率2.3、5 C放电容量达1415、1380 mAh,比LaNi5母合金电池容量分别高出3.4%、6%、7%.     

化工厂污水池的腐蚀原因分析与防腐材料的筛选

化工厂污水池含有溶解力、渗透力强的溶剂和腐蚀性盐离子,原环氧玻璃钢等多种防腐层溶解或脱落失效,污水池的结构稳定性下降.本文结合污水池服役环境和耐蚀性要求,通过对多种防腐材料的现场挂片比较筛选,设计和制备了系列新型高耐渗透耐温聚合物防腐涂层,经过高温高压抗渗透试验、高温加速老化试验、现场挂片等测试评价,得到结论:研制的新...     

负脉冲电压对A356铝合金双脉冲微弧氧化膜组织与耐蚀性的影响

采用SEM、覆层测厚仪等研究了负脉冲电压对A356铝合金双脉冲微弧氧化处理膜的组织微观结构及耐腐蚀性能的影响。结果表明,负脉冲电压通过其电极反应对膜层的组织与耐蚀性有重要影响,随负脉冲电压由0增加到160V,膜层厚度随负脉冲电压的升高而增加;膜层表面粗糙度先减小后增加,表面微孔孔径与数量先减小后增加,在负脉冲电压为40V时膜层表观上最致密;微弧氧化处理明显提高了合金的耐蚀性能,负脉冲电压为0V时最佳。     

具有高耐蚀性和导电性的掺Cr类金刚石非晶碳的化学式解析

Cr掺杂的类金刚石非晶碳具有良好的导电性和耐腐蚀性,这对于燃料电池金属双极板涂层改性特别重要。使用团簇加连接原子模型对其非晶结构进行了详细解析,在该模型中,良好的玻璃形成材料由覆盖特征性最近邻团簇加上几个下一壳层原子的结构单元来表述。根据文献,在Cr掺杂的类金刚石非晶碳中占优势的团簇是Cr中心和C壳层的[Cr-C4]四面体团簇,然后将该团簇与适当的连接原子匹配,以满足电子轨道饱和原理。由此推导出了两个最优组成式,即[Cr-C4]CrC3(22.2%Cr)和[Cr-C4]Cr3C2(40%Cr),它们显示出良好的非晶态结构稳定性。实验结果显示,所提出的这两组化学组成的涂层材料兼具低电阻率(低至10-4Ω·cm)和优异的耐腐蚀性(腐蚀电流密度~10^-2μA/cm^2)。在sp2键含量和渗流理论的框架内讨论了导电和耐蚀的协同行为。这项工作验证了团簇加连接原子模型在具有高耐腐蚀性和高导电性的涂层材料成分设计中的可行性。     

The corrosion of nickel–aluminium bronze in seawater

Nickel–aluminium bronze (NAB) alloys show good corrosion resistance under marine conditions. The corrosion behaviour of cast and wrought NAB alloys is illustrated in this work through a range of electrochemical techniques including open-circuit potentiometry with time, oxygen reduction voltammetry, NAB dissolution voltammetry, potential step (or flow step) current transients and linear polarisation resistance. The galvanic coupling of NAB to stainless steel or copper is examined by zero resistance ammetery. The importance of using controlled flow working electrodes is illustrated by the use of a rotating disc electrode, a rotating cylinder electrode and a bimetallic (NAB/copper–nickel) rotating cylinder electrode. In addition to controlling the hydrodynamics, such electrodes allow charge transfer data to separate from those of mass transport control under mixed kinetic control. Longer term seawater immersion trials on planar coupons coupled to titanium or cupronickel are also reported. The relative contributions of erosion and corrosion attack are considered using a wall-jet electrode and the corrosion characteristics of NAB are compared to those of copper and copper–nickel in chloride media.     

激光熔覆Al_3Ti金属间化合物涂层的腐蚀及耐磨性能研究

采用5kW横流CO_2激光器在AA6063铝合金表面激光熔覆Al_3Ti金属间化合物涂层.研究了熔覆层的显微组织、电化学腐蚀和摩擦磨损性能.结果表明,熔覆层由树枝晶Al_3Ti和枝晶间仅.α-Al两相组成.并与基材形成良好的冶金结合.熔覆层在w(NaCl)=3.5%溶液中发生钝化,腐蚀电流密度约为基材的1/10;在载荷10 N、摩擦距离800m时,熔覆层的磨损质量损失低于基材的1/2,说明Al_3Ti金属间化合物涂层显著提高了基材的耐腐蚀和耐磨损性能.     

电铸制备TiB_2/Cu复合材料的性能

使用粒度约为3μm的导电陶瓷TiB_2颗粒作为铜基复合材料的增强相,在酸性硫酸铜溶液中用电铸方法制备TiB_2/Cu电火花加工用工具电极。用扫描电镜和金相显微镜观察其组织结构,用维氏硬度计测量硬度,用中性盐雾试验测量其耐腐蚀性,用电火花加工脆硬材料衡量其抗电蚀性。结果表明:电铸Cu与TiB_2/Cu晶粒平均直径分别为30,10μm,硬度分别为984,1235 MPa,腐蚀失重分别为47.8,40.3 mg;TiB_2颗粒的加入可显著细化晶粒,提高硬度、耐腐蚀性和抗电蚀性。     

Corrosion behavior of coated steels and Mn‐ and Co‐alloyed steels for separator materials on the cathode side in molten carbonate fuel cells

The corrosion behavior and the electrical resistivity of the oxide scale that forms on alternative materials for bipolar plates in molten carbonate fuel cells (MCFCs) were investigated. Commercial stainless steels (SS) containing cobalt (Haynes 556) and manganese (Nitronic 30, Nitronic 50, and Nitronic 60) were tested under cathodic MCFC conditions Additionally, 316L SS coated with cobalt by thermal spraying was studied. Oxide‐scale resistivity measurements were coupled with observations of microstructural/compositional changes over time. All tested materials formed multilayered oxide scales. The composition of these phases was the key factor in determining the interfacial electrical resistivity. The high cobalt content of Haynes 556 (18 wt%) did not decrease its electrical resistivity or improve its corrosion resistance. Thus, Co‐containing stainless steels, such as Haynes 556, do not appear to be candidate bipolar plate materials for MCFCs. In contrast, the cobalt coating on 316L SS did lead to improved corrosion resistance. The Nitronic alloys formed Mn‐containing oxide scales, which appear to have a beneficial effect on lowering the resistivity of the oxide scale. The corrosion resistance of these Mn‐containing stainless steels was greater than that of 316L SS, the present bipolar plate material.     

地铁杂散电流对锚杆的腐蚀影响实验研究

搭建杂散电流腐蚀实验台，制作锚杆试件，模拟地铁杂散电流对锚杆试件进行腐蚀。采集极化电位数据，对腐蚀后的试件进行长度，质量，直径测量以及拉伸破断实验。结果表明，所模拟的杂散电流对锚杆造成了电化学腐蚀；极化电位与电压输出呈现较好的一致性；锚杆中螺纹钢的抗腐蚀性弱于钢绞线且其力学性能出现明显的下降。