TC4钛合金阳极氧化及其PTFE复合涂膜耐摩擦磨损性能研究

研究了TC4钛合金阳极氧化及与PTFE制备的复合涂膜的耐摩擦磨损性能,结果表明,采用恒电位阳极氧化法,在H2 SO4电解液体系中影响TC4钛合金氧化多孔膜孔径尺寸、均匀性及膜厚的主要因素是H2 SO4浓度、氧化电压和温度;时间对膜孔影响较小,氧化到一定时间后膜厚不再增大;当H2 SO4浓度为0.5~0.8 mol/L、电压120~130 V、温度-5~5℃条件下,氧化120 min,膜厚约为12μm,孔径约150~400 nm,膜孔分布均匀;试验结果表明,钛合金阳极氧化-PTFE复合涂层摩擦系数约为0.22,而TC4钛合金基体摩擦系数约为0.44,比钛合金基体降低了约50%,磨损量比TC4钛合金基体降低约70%,显著提高了自润滑减摩、耐磨性能.     

阳极氧化Ti-6Al-4V合金表面TiO_2多孔膜的制备及研究

在一定浓度的H_2SO_4溶液中对Ti-6Al-4V合金表面进行阳极氧化处理,通过改变阳极氧化处理的电压、氧化时间和电解液浓度,研究了预处理工艺参数对钛合金表面形貌、物相、润湿性及粗糙度的影响.试验结果表明:钛合金经过阳极氧化处理后,表面出现了二氧化钛(TiO_2)纳米多孔结构,多孔氧化膜由锐钛矿型和金红石型TiO_2组成;在0.5mol·L~(-1)H_2SO_4溶液中,随着阳极氧化电压的增加,多孔膜的孔径逐渐增大,基体表面与模拟体液(SBF)的接触角明显降低,经120V氧化处理的试样表面接触角由预处理前的52.8°降至16.9°左右,具有良好的润湿性;并且试样表面的粗糙度明显增加,在电压为120V时粗糙度达到0.56μm.在电压120 V时,随着阳极氧化时间或电解液浓度的增加,TiO_2多孔膜的含量和孔径尺寸逐渐增大,试样表面的润湿性和粗糙度也不断增加,在氧化时间10 min或电解液浓度0.5 mol·L~(-1)时达到最大,氧化时间大于10 min或电解液浓度高于0.5 mol·L~(-1)时,试样表面出现裂纹,多孔结构被破坏.     

阳极氧化法制备TiO2多孔膜

通过对TiO2多孔膜阳极氧化制备工艺的研究，提出了其成膜机理。实验以硫酸为电解液，以纯钛(TAl)为阳极，铜片为阴极，采用了恒压和恒流2种阳极氧化方式，在纯钛的表面获得TiO2多孔膜。用FESEM观察其孔径分布在100nm～200nm之间，并且随着阳极氧化电压和电流密度的增加，多孔膜的孔径有增大的趋势。最后，讨论了在硫酸电解液中TiO2多孔膜的形成机制。     

铝金属基板的制备及性能

利用阳极氧化方法研制了应用于高密度封装中的铝金属基板。对其性能进行了测量。结果表明 ,在草酸电解液中获得的阳极氧化铝基板的膜层具有良好的电阻率 ,可达到 1× 10 1 4～ 1× 10 1 5Ω·cm数量级。其介电常数低于 10 ,随氧化膜层厚度增加而减小。对膜层进行的后续封孔处理提高了膜层的绝缘性能及耐蚀性。提高成膜温度有利于改善阳极氧化铝基板的耐热震性能     

铜电解液中锑氧化还原规律及其价态转化途径

以含H2SO4、As、Sb、Bi的酸性溶液为研究体系,采用化学分析及电化学测试,研究了电解液中锑的氧化还原规律及价态转化途径。实验表明,在铜电解液中,溶解的氧气在一定温度下将Sb(III)氧化,其中砷可显著促进Sb(III)的氧化。通过向电解液中加入适量双氧水可实现电解液中锑的氧化,促进砷锑铋的共沉淀反应。电化学测试表明,加入Sb(III)后,阴极过程在-0.13 V出现还原峰,阳极过程在0.03 V出现氧化峰,随着三价锑浓度增加,阳极过程氧化峰电流先增大再减小。加入Sb(V)后,阴极过程在-0.1 V出现还原峰,阳极过程在0.05 V出现氧化峰,随着五价锑浓度的增加,阳极过程峰电流逐渐增大。采用H2O2氧化方法调节电解液中nSb(III)/nSb(V)至1∶4附近,Sb、Bi在一定条件下脱除率分别达到68.2%和83.7%。     

钛合金表面微弧氧化制备二氧化钛陶瓷膜的研究

采用微弧氧化法在钛合金表面制备二氧化钛膜层(即生物医学用陶瓷膜),利用SEM、XRD和EDX对膜层的物相结构、形貌和元素组成进行了分析。研究了电解液pH值和微弧氧化电压对微弧氧化过程的影响。结果表明:随着电解液pH值和微弧氧化电压的升高,膜层表面孔洞数量增加,孔径增大,膜层更加均匀;膜层主要由锐钛矿型和金红石型二氧化钛组成,且金红石相含量随微弧氧化电压的升高而增加;微弧氧化电流密度随氧化时间的延长先增大后减小,随电解液pH值的增大而增大。当电解液pH值为11、微弧氧化电压为500V时,可制得多孔状陶瓷膜,且其孔洞分布均匀。     

电解液浓度对CaTi4(PO4)6微弧氧化陶瓷膜生长过程的影响

通过微弧氧化技术一步合成了CaTi4(PO4)6生物陶瓷膜,并研究了电解液浓度对微弧氧化膜生长过程的影响.结果表明,在同一电解液浓度下,微弧氧化膜层质量的增加与时间呈线性关系.随着电解液浓度的增加,膜层的增重速度加快,形成时间缩短,击穿电压降低,且陶瓷膜表面Ca元素含量增加,P元素含量基本不变;但当电解液浓度增大到一定程度后再继续增加时,陶瓷膜表面的Ca、P元素含量逐渐降低.     

铜钴合金单膜电化学溶解造液试验研究

在酸性条件下H2O2／O2及Fe^3＋／Fe^2＋的平衡电位远正于H^＋／H2和Cu^2＋／Cu。采用阴离子膜分隔阴、阳极室,以空气作氧化剂,使氧在阴极放电或氧化二价铁离子成三价,三价铁离子在阴极表面放电,实现铜钻合金单膜低压电溶解。实验确定的工艺条件为：槽电压0．32～0．55V,温度为60℃,相邻两极表面间距3cm,阴极室H2SO4浓度35g/L,FeSO4浓度76g/L,鼓氧充足,阳极室H2SO4浓度25g/L,实验电流密度可达300—500A/m^2,电流效率达98．7％。     

钒离子浓度和硫酸浓度对负极电解液电化学性能的影响

为了改善负极电解液的电化学活性,提高其能量密度,研究了钒离子浓度和硫酸浓度对电解液粘度、电导率和电化学活性的影响。结果表明,钒离子浓度和硫酸浓度通过改变电解液中的氢离子浓度和钒离子的聚集状态而影响电解液的粘度、电导率和电化学活性。负极电解液的粘度随着钒离子浓度和硫酸浓度的增加而增大;电导率随着硫酸浓度的增加而增大,但增加钒离子浓度降低溶液电导率。合适的硫酸浓度可以改善电解液的电化学活性,而提高钒离子浓度抑制了电解液传质和电荷传递过程。当钒离子浓度为2.0 mol/L,硫酸浓度为2.0 mol/L时,电解液的电化学活性和可逆性最好,其传质速率为(1.39～2.25)×10~(-7) cm~2/s,电荷传递速率为1.74×10~(-5) cm/s。     

粉末冶金Ti-Al合金表面多孔氧化膜的制备

以含CrO3的氢氟酸水溶液为电解液,采用阳极氧化法于粉末冶金Ti-Al合金表面制备多孔氧化膜。采用场发射扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)对多孔氧化膜的形貌和结构进行分析,研究电解液各组份及浓度、阳极氧化电压对多孔氧化膜的影响规律,并利用电化学测试技术探讨多孔氧化膜的成膜机理。结果表明:合金在不含CrO3的HF电解液中阳极氧化不能获得多孔氧化膜,而是发生严重的腐蚀溶解。电解液中HF浓度和电压均影响氧化膜的形貌,在HF含量为0.2%时可获得规则的多孔氧化膜,孔径在50nm左右;当氧化电压为10V时形成的多孔氧化膜规则性较好,电压增大时多孔氧化膜结构遭到破坏。氧化膜中主要含有无定型的TiO2、Al2O3以及少量晶态的Ti2O、单质Al。多孔氧化膜的生长过程包括阻挡层的形成、多孔氧化膜的初始形成和多孔氧化膜的稳定生长3个阶段。     

废旧锂离子电池正极材料中钴铝同浸过程研究

通过基础热力学数据计算以及绘制反应体系的E-pH图,对废旧锂离子电池正极材料回收中钴铝同浸过程进行研究,考察了硫酸浓度、浸出时间、浸出温度、双氧水用量及液固比对钴、铝浸出率的影响。结果表明,在273K,-0.277相似文献   

铅电解废液除锌工艺研究

采用"硫酸沉铅—中和—P204萃取提锌—硫酸反萃"工艺净化处理铅电解废液,重点考察P204煤油体系萃取提锌、硫酸反萃及萃取反萃循环过程。结果表明,按照相比1∶1.5单级萃取的萃取率可达99%左右,3mol/L硫酸单级反萃锌反萃率基本可达100%。9次萃取反萃循环试验后,锌富集浓度可达33g/L,负载有机相锌反萃率达到99.49%,锌直收率可达88.24%。     

锰电解返回液结晶沉淀问题研究

采用化学分析的方法确定锰电解返回液输送管道中结晶沉淀物的主要成分是六水铵镁矾复盐（（NH4）2Mg（SO4）2·6H2O）。实验得到温度对锰电解返回液结晶析出的影响关系曲线为Cr=0．017T＋1．28。为避免冬季生产发生结晶沉淀堵塞管道的问题,硫酸镁与硫酸铵浓度之和不应超过1．45mol／L。根据（NH4）2SO4与MgSO。可形成不同Mg2＋／2NH4＋比的两种复盐的原理,探索了高温浓缩结晶分离Mg2＋离子的方法,110℃结晶析出物中镁铵比为1．02,高于结晶前溶液中的镁铵比O．92。     

Effect of the Composition of Anodic Purging Solutions on Electroosmosis

The objective of this study is to investigate the effect of the composition of anodic purging solutions on electroosmosis in an electrokinetic (EK) system. The effect of buffering capacity of anodic purging solutions on electroosmosis was first studied. With the increase of buffering capacity, soil pH and electric current increased, but the maximal cumulative electroosmostic flow (EOF) was achieved with 0.010?mol/L Na2CO3/NaHCO3 buffer. Na2CO3/NaHCO3 containing NaCl and Na2SO4, respectively, were used as anodic purging solutions to investigate the effect of cation concentration and anion type on electroosmosis. The increase of cation concentration led to the increase of soil pH and electric current but the decrease of EOF. At the same cation concentration, Na2SO4 resulted in higher electric current and greater EOF than NaCl, but similar distribution of soil pH. The present study provides useful information for the selection of purging solution in the EK remediation of contaminated soils.     

氧化模板在电子铝箔腐蚀中的应用

通过控制铝多孔氧化膜的孔径及分布,获得了适合铝电解电容器发孔的氧化铝模板;通过减薄阻挡层厚度工艺及腐蚀工艺的调整,获得了孔洞分布均匀的腐蚀箔,为开发高容量节能铝电容器新腐蚀工艺提供了新思路。     

Solvent extraction of neodymium（III） from acidic nitrate medium using Cyanex 921 in kerosene

The extraction of neodymium(Ⅲ) from acidic nitrate medium was investigated using Cyanex 921 as extractant in kerosene. The metal concentration in the aqueous phase before and after extraction was determined spectrophotometrically by Arsenazo Ⅲ method. The complete equilibration was achieved in 15 min. The effects of shaking time, nitric acid concentration, nitrate concentration, extractant concentration, and temperature on the extraction were studied. The extraction of Nd(Ⅲ) was found to increase very slowly with increase in concentration of HNO3 in the range of 0.001-0.008 mol/L and then decreased when 0.01 mol/L HNO3 was used. The percentage of extraction was increased with increase in nitrate concentration from 0.01-0.45 mol/L and then decreased when nitrate concentration increased to 0.5 mol/L. Quantitative extraction of Nd(Ⅲ) (98%) was obtained from the aqueous phase containing 0.001 mol/L HNO3 and 0.1 mol/L KNO3 using 0.5 mol/L Cyanex 921. On the basis of slope analysis, the extracted complex in the organic phase was proposed to be Nd(NO3)3.2Cyanex 921. The extraction of Nd(III) was found to increase with increase in concentration of metal ion in the range of 0.001-0.05 mol/L from 0.001 mol/L HNO3 and 0.1 mol/L KNO3 with 0.1 mol/L Cyanex 921. The percentage of extraction of neodymium was found to decrease with increase in temperature. From temperature variation studies, the negative value of △H indicated the extraction reaction to be exothermic and the negative value of △S indicated the formation of a stable complex. Almost 100% Nd(Ⅲ) was recovered from the fully loaded organic phase using 0.002 mol/L H2SO4 and 0.01 mol/L HCl.     

H_2SO_4-NH_4F-SbF_3粗锑电解精炼体系研究

采用循环伏安法和线性扫描技术等电化学研究方法,系统研究了电解液体系中各阴阳离子对锑电沉积过程的影响。通过测定Sb3+、NH+4、F-、SO2-4及草酸等组分不同质量浓度下体系的循环伏安曲线、稳态极化曲线及塔菲尔曲线,分析了各离子在电解过程中的电化学行为及作用,确定了H2SO4-NH4F-SbF3电解液体系合适的成分为Sb3+90~120 g/L、NH+450 g/L、F-80 g/L、H2SO4360 g/L、H2C2O44~10 g/L。在此电解液体系下进行了粗锑的电解精炼试验,阴极锑纯度为99.943 6%,达到国标1号精锑标准,阴极电流效率为97.60%。     

聚乙二醇对锂电铜箔组织性能的影响

利用直流电沉积技术在纯钛阴极上制备电解铜箔,在含有光亮剂和整平剂的电解液中加入0~6 mg/L聚乙二醇（PEG）,对电解铜箔表面状态和力学性能均产生影响。随着PEG浓度增加,铜箔抗拉强度轻微增加;过量的PEG则导致铜箔表面粗糙度增大。通过扫描电子显微镜（SEM）观察铜箔表面形貌发现：加入0~4 mg/L PEG可制得表面较为平整的电解铜箔,过量的PEG会使得铜箔表面出现球状突起。     

甲醛-硫酸亚铁协同还原浸出低品位氧化锰矿

在硫酸介质中以甲醛-硫酸亚铁为还原剂协同还原软锰矿,考察了甲醛-硫酸亚铁摩尔比、温度、反应时间、转速、硫酸浓度等因素对锰、铝的浸出率及溶液中铁和有机残留甲酸的影响.采用单因素实验获得较佳的还原工艺条件,采用HPLC测定溶液中的甲酸.结果表明,在固定转速为200 r/min、液固比为8 ml/g时,最佳反应条件为:甲醛-硫酸亚铁摩尔比1∶3(甲醛1.5 mol)、浸出时间3 h、硫酸浓度3 mol/L、温度90℃.在该条件下重复实验,锰的平均浸出率为93.51%,铝的平均浸出率为33.08%,铁的浓度为23.07 mol/L,甲酸浓度为0.001 g/L.