Ni-Ti合金电化学抛光性能研究

为提高Ni-Ti合金的表面质量和抗蚀性,改善生物相容性,基于自行研制的电化学抛光系统及抛光液,以Ti50.8Ni(at.%)为基材在最佳工艺参数下进行纳米级电化学抛光实验。研究了电化学抛光对试件表面粗糙度和表面形貌的影响;与砂纸打磨、机械抛光、酸洗等表面处理方法做对比,研究了不同表面处理方法对试件亲疏水性能和腐蚀性能的影响。分别利用白光干涉仪、扫描电子显微镜、接触角测量仪、电化学工作站检测分析了材料表面粗糙度、表面形貌、亲疏水性能及腐蚀性能。结果表明,在最佳工艺参数下试件电化学抛光质量良好,表面粗糙度值显著降低至27.8 nm,表面平整均匀、光亮如镜;经电化学抛光的Ni-Ti合金表面呈疏水特性,改善了生物相容性,提高了耐腐蚀性。     

DND@CeO2核壳型磨料的制备及其在蓝宝石表面的抛光机理研究

采用原位化学沉淀法,将氧化铈(CeO₂)包覆于爆轰纳米金刚石(DND)颗粒上,制得DND@CeO₂复合磨料。复合磨料的最佳抛光工艺参数为: 抛光压力4 kg、抛光盘转速120 r/min、抛光液流量70 mL/min、抛光液质量浓度1%、抛光液pH=10,此条件下复合磨料最大材料去除率可达73.26 nm/min,且抛光后的蓝宝石表面粗糙度可达4.47 nm,较CeO₂(粗糙度17.21 nm)和DND磨料(粗糙度24.1 nm)更优。分析抛光机理可知,复合磨料抛光性能的改善归因于蓝宝石表面与CeO₂发生了固相化学反应,形成较软的变质层,而DND可有效去除此反应层。     

纳米CeO2抛光液的制备及其抛光性能研究

在水体系中采用沉淀法制备了纳米CeO2粉体,并用XRD、SEM、TEM等对其晶体结构、粒度与形貌等进行了表征.将所得粉体配成水基纳米CeO2抛光液,研究了其抛光硅片的性能与机理,并与纳米SiO2抛光液作对比.结果表明,粒度在100 nm以下的CeO2对硅片具有良好的抛光效果,抛光后硅片表面形貌有很大改观,表面划痕被抛掉,在面积172μm×128μm的范围内得到了表面粗糙度Ra为0.689 nm的超光滑表面.     

镍钛合金心血管支架电解抛光流场仿真及试验

针对不同转速对电解抛光镍钛合金心血管支架流场分布的影响特点,利用ANSYS软件对电解抛光心血管支架过程中电解液的流速分布进行了仿真,分析了电解液速度场及涡流场对电解抛光心血管支架去除机理的影响规律,并通过试验验证了其仿真结果的正确性。结果表明,随着转速的增加,速度场分布均匀,涡流变化小,电解液更新及时,电解产物可及时排出,加工精度提高,抛光后的心血管支架表面完整性好;但当转速过高时,涡流分布区域明显增大,较多气体析出,导致速度场分布不均匀且不连续,加工精度低,抛光后的心血管支架表面完整性差。     

镍钛合金心血管支架电解抛光流场仿真及试验研究

针对不同转速对电解抛光镍钛合金心血管支架流场分布的影响特点,利用ANSYS软件对电解抛光心血管支架过程中电解液的流速分布进行了仿真,分析了电解液速度场及涡流场对电解抛光心血管支架去除机理的影响规律,并通过试验验证了其仿真结果的正确性。结果表明：随着转速的增加,速度场分布均匀,涡流变化小,电解液更新及时,电解产物可及时排出,加工精度提高,抛光后的心血管支架表面完整性好;但当转速过高时,涡流分布区域明显增大,较多气体析出,导致速度场分布不均匀且不连续,加工精度低,抛光后的心血管支架表面完整性差。     

纳米Al2O3对Ni基合金激光抛光表面光洁度的影响

为提高激光抛光表面光洁度,采用1 070nm,200W光纤激光器(SPI激光器SP-200C-A-A6-A-C)进行激光抛光实验。首先在电镀纯Ni样品上进行实验,采用相同的参数对Ni/Al_2O_3(4.4%,体积百分比)纳米复合材料进行激光抛光。在其他参数相同的情况下,通过改变激光能量密度进行实验,最后通过形貌和微观结构表征研究Al_2O_3纳米颗粒对Ni抛光性能的影响,再利用光学和热物理性质对激光熔化进行了数值模拟。结果表明,在最佳激光抛光工艺条件下,Ni/Al_2O_3的表面粗糙度由323nm降低到72nm,纯Ni的表面粗糙度由254nm降低到107nm。在纳米颗粒的帮助下,标准化表面粗糙度降低了近2倍。激光加工区截面的微观结构研究表明,通过添加Al_2O_3纳米粒子,激光熔化区(MZ)深度从1.8μm增加到3.2μm,而热影响区(HAZ)的大小从8.4μm显著减小到2.9μm。激光抛光中通过纳米粒子调节熔池动力学,克服了激光抛光的基本限制。随着纳米粒子对热物理性质的改变,热毛细流动的开始发生了改变,从而为毛细区提供了更宽的处理窗口。纳米颗粒的增黏作用提高了毛细区的平滑效率。数值模拟进一步证明了纳米颗粒抑制了热传递,增强了表面层内的热积累,从而降低了MZ深度。纳米粒子限制了晶粒的生长,提高了晶粒生长温度,使热影响区缩小。     

表面活性剂对煤体酸化增透的强化作用实验研究#br# #br#

为了研究煤矿井下压注酸化增透措施中添加表面活性剂对煤体酸化增透的强化作用，使用水、乙酸、添加聚丙烯酰胺的乙酸对高变质煤煤样进行实验，采用压汞法、扫描电镜、低温N2吸附法对煤孔隙及表面特征进行表征。结果表明：原煤微孔和过渡孔体积占比56.36%，水、乙酸、乙酸中添加聚丙烯酰胺处理后，微孔和过渡孔体积占比为58.07%、32.46%、27.17%，孔隙结构从微孔、小孔向大孔转化，孔面积主要由微孔和小孔构成，占比均大于99%。渗透率分别增加了34%、50%、112%，而孔隙率变化率为-24%、37%、58%。原煤表面主要呈现中孔、大孔，水、乙酸、乙酸中添加聚丙烯酰胺处理后，煤样表面主要增加了超大孔，且乙酸中添加聚丙烯酰胺处理后的煤体表面部分区域呈现明显的“河流状”凹槽，芳香层呈规则层叠。     

骨胶对铅电解阴极行为的影响研究

为了明确铅电解常用添加剂骨胶的最佳浓度以及胶体杂质对铅电解的影响，从溶液浑浊度、电流效率、电耗及析出铅形貌等方面对电解液进行评估，研究了电解液骨胶浓度、骨胶溶液静置时长以及活性炭净化处理液固比对铅电解的影响。结果表明，适宜的骨胶浓度为0.8 g/L;将铅电解配制所用骨胶溶液静置72 h或经1 000∶1活性炭净化均能去除胶体杂质，净化后铅电解液的电流效率高达99.19%,电耗降至51.79 kW·h/t,获得的析出铅表面平整光滑。     

乙醇环境下阴极等离子体电解沉积镍

在建立阴极等离子体电解沉积试验装置的基础上,分别采用不同浓度的乙醇、柠檬酸以及不同类型镍主盐的电解液进行阴极等离子体电解沉积金属镍,研究电解液成分对镍沉积速率和沉积层表面形貌的影响。结果表明,电解液中乙醇浓度逐渐升高时,镍沉积层表面逐渐变得平整,结构均匀细致,但沉积速率下降。溶液中柠檬酸的浓度逐渐升高时,可明显提高镍的沉积速率,沉积表面的颗粒尺寸有所减小。用氯化镍或硫酸镍作为主盐,镍的沉积速率较高,用氨基磺酸镍作为主盐则沉积速率较低,三类主盐对沉积表面的形貌影响不大。     

用PVA砂轮抛光不锈钢工艺的研究

不锈钢具有良好的抗腐蚀性和美观性而得到了广泛地应用，随着不锈钢用量的日益增多，人们对不锈钢制品的外观、光洁度要求越来越高。不锈钢的表面质量越好，其耐腐蚀性越好。然而不锈钢材料韧性大、粘附性强、在磨削时切屑不易去除，切屑容易粘附在砂轮工作表面上，填满砂粒之间空隙，因此磨削中发热加剧，工件表面粗糙变大，加工表面容易烧伤。为了克服这些缺陷，本文提出了采用PVA砂轮对不锈钢进行机械抛光，并研究了该砂轮对不锈钢材料磨削抛光的工艺参数，获得了良好的效果。     

苹果酸和甘油作用下α-半水石膏晶体形貌和粒度的协同调控研究

利用脱硫石膏制备高附加值的高强度α-半水石膏是拓展其利用途径的重要策略,而晶体形貌和粒度又是影响α-半水石膏品质的重要因素。以甘油水溶液为反应介质,苹果酸为媒晶剂,深入考察了苹果酸添加量和甘油浓度对晶体形貌和粒度影响,结果发现苹果酸通过与α-半水石膏晶体表面的钙质点发生络合吸附的方式主要实现对晶体形貌的调控,甘油的主要作用在于对晶体粒度的控制,其影响不是通过甘油直接在晶体表面吸附或者影响苹果酸吸附实现的。最终通过调控苹果酸添加量和甘油浓度实现了对α-半水石膏晶体形貌和粒度的协同调控并制备出具有相似形貌不同粒度的晶体。当甘油浓度为45%、苹果酸加入量为37.09×10-4 mol·kg-1时,可以生成平均粒度为18 μm左右的晶体;当甘油浓度为75%、苹果酸加入量为18.54×10-4 mol·kg-1时,可以生成平均粒度为5 μm左右的晶体。      

铜电解沉积过程中添加剂的影响现状及展望

铜电解沉积过程中添加剂的种类及含量决定着阴极铜的品质,为获得结晶致密、表面光滑、杂质含量低及化学成分合格的阴极铜,通常会在电解过程中加入适量的添加剂改善阴极铜品质。本文综述了铜电解精炼、电积铜和电解铜箔等过程中不同种类添加剂对阴极铜质量的影响,铜电解精炼过程通过添加剂改变阴极极化程度能有效改善阴极铜质量,常见添加剂有明胶、硫脲和氯离子;电积铜过程在电解液中加入古尔胶和硫脲提高阴极铜的质量,添加硫酸钴达到降低阳极析氧电位和提高腐蚀性的效果;电解铜箔过程中添加聚乙二醇、胶和聚二硫二丙烷磺酸钠能达到细化阴极铜晶粒的目的,本文针对目前添加剂在铜沉积过程中存在的问题及未来发展趋势进行了展望。     

表面活性剂对煤体酸化增透的强化作用实验研究

为了研究煤矿井下压注酸化增透措施中添加表面活性剂对煤体酸化增透的强化作用,使用水、乙酸、添加聚丙烯酰胺的乙酸对高变质煤煤样进行实验,采用压汞法、扫描电镜、低温N2吸附法对煤孔隙及表面特征进行表征。结果表明:原煤微孔和过渡孔体积占比56.36%,水、乙酸、乙酸中添加聚丙烯酰胺处理后,微孔和过渡孔体积占比为58.07%、32.46%、27.17%,孔隙结构从微孔、小孔向大孔转化,孔面积主要由微孔和小孔构成,占比均大于99%。渗透率分别增加了34%、50%、112%,而孔隙率变化率为-24%、37%、58%。原煤表面主要呈现中孔、大孔,水、乙酸、乙酸中添加聚丙烯酰胺处理后,煤样表面主要增加了超大孔,且乙酸中添加聚丙烯酰胺处理后的煤体表面部分区域呈现明显的"河流状"凹槽,芳香层呈规则层叠。     

有机膨润土的改性及其在生物废水处理中的应用

以新疆乌兰陵格膨润土为原材料,添加阴-阳离子表面活性剂制得一系列阴阳离子有机膨润土。对原土和有机土进行XRD、SEM及粘度表征。XRD结果表明,改性后蒙脱石层间距由1.337 nm增加到2.538 nm;SEM结果表明,阴-阳离子表面活性剂已经插层进入蒙脱石层间。将阴-阳离子有机膨润土作为吸附剂去除生物废水中谷氨酸。当pH=5.6,阴-阳离子有机膨润土的用量为2 g/L时,谷氨酸的去除率可达到40.09%。     

甘油碘化钾-电解联合法粗铟提纯研究

采用甘油碘化钾方法有效地除去了粗铟中电位和In 相近的Cd、Tl 杂质, 确定合适的物料配比为m_铟∶m_甘油∶m_碘化钾=1∶0. 3∶0. 06, 按此配方进行试验, 除Cd 率可达98. 6%、除Tl 率可达60. 3%。将所得铟铸成阳极, 在合适的工艺条件下进行电解精炼, 可得到纯度为99. 96 %的一次电解铟, 经过二次电解后铟的纯度可达到99. 995 %。     

固相电解法从废铅酸蓄电池中回收铅

用阴极固相电解还原法,将脱硫后的铅膏置于特制的阴极架上,在氢氧化钠溶液中通以直流电进行电解.对电解工艺参数进行了试验.结果表明.采用阴极固相电解还原法从废铅酸蓄电池回收金属铅的最优工艺参数是;电解液w(NaOH)为10%～15%、电压1.4～2.0 V、温度40～60℃.     

浮选精煤电解-过滤脱水效果初探

以浮选精煤为研究对象,在电解-过滤的条件下,考察了煤浆浓度、电解电流、电解时间对浮选精煤脱水效果的影响,并且研究了添加铝盐(AlCl3、Na2SO3和Al(OH)3)、钠盐(Na2SO4)、钾盐(KCl)三类不同电解质对脱水效果的影响。结果表明:当矿浆浓度为250g/L、电解电流为0.3A、电解时间为30min时,添加铝盐电解质,可使滤饼水分由22.9%降到18.4%,滤饼水分降低约4个百分点;添加钠盐和钾盐电解质,滤饼水分变化则不明显。     

电化学预处理提高柠檬酸对白云母可浮性的抑制效果

利用电化学预处理前后的柠檬酸进行白云母纯矿物浮选试验，采用XPS、Zeta电位和FITR等方法对白云母样品进行表征，在此基础上研究了油酸钠体系下电化学预处理的柠檬酸与白云母浮选行为的作用机理。结果表明，电化学预处理可明显改善柠檬酸对白云母选别效果，且在矿浆pH值为7、油酸钠浓度为9.20×10-4 mol/L的条件下，对浓度为2.38×10-6 mol/L的柠檬酸溶液进行电化学预处理，白云母回收率仅为3.4%。柠檬酸强化白云母抑制能力的原因在于:电化学预处理增大了柠檬酸的水解及电离程度，使溶液中有效抑制成分C₆H₇O₇-和C₆H₆O₇2-的含量升高，强化其在白云母表面的吸附，削弱油酸根在云母表面的静电吸附，导致白云母可浮性下降。研究可为改善提高白云母的分选效率提供一种新思路，也为电化学预处理药剂在浮选中的应用提供一定的参考。      

氟盐-氧化物熔盐体系电解制备La-Cu合金及表征

采用LiF-LaF3-La2O3熔盐体系自耗阴极电解制备得到La-Cu合金，通过扫描电子显微镜、能谱仪及X射线衍射仪表征并分析了电解产物的成分及物相组成，并分析了La、Cu及主要杂质元素的含量。在LiF-LaF3-La2O3的体系中，温度为1250-1270K，槽电压4.5V，La2O3添加量为熔盐质量的0.4%-0.6%，以金属铜为自耗阴极，经2h电解成功制备出La-Cu合金。通过表征结果可知，在该条件下电解制备出的La-Cu合金主相为LaCu5合金，第二相为LaCu2。     

诱导法脱砷工艺优化与生产实践

针对高镍阳极板电解精炼产出的高含镍电解液在净化电积过程中导电触点和极板上易结晶析出致密硫酸镍结晶、温度控制不平稳、作业周期不科学等造成的槽电压和电积原液铜砷比高等问题,对工艺和设备进行了优化。研究了不同电积液温度和作业周期下的槽电压,不同铜砷比条件下的砷脱除率和电耗,并结合目前工艺及设备实际情况,对含高铜、镍和砷电解液净化工艺及过程中所用的固液分离,溶液加热等设备进行了优化。结果表明,最终的最佳电积生产模式:电积原液铜砷比控制1.4、温度50～55℃、作业周期5～7d、每天停车2h处理导电触点和极板上的结晶。生产实践证明,经过工艺优化和设备改进后,电积平均槽电压由2.9V降至2.2V,铜砷比值由2.1降至1.4,最后实现了电积年电耗降低近10.71%。