铅铋合金在H2SO4溶液中析氧反应研究

采用线性电位扫描法、气体收集实验以及电化学阻抗法研究了纯铅电极和铅铋[w(Bi)=0.05%]合金电极在硫酸溶液中的析氧反应.阳极极化曲线测量表明,相同电位下,纯铅电极上的析氧电流稍小于铅铋合金电极上的析氧电流;氧气收集实验.表明,相同电位下,纯铅电极上收集到的氧气的体积稍小于铅铋合金电极;交流阻抗实验表明,在两种电极上的析氧反应均受电荷传递控制,且相同电位下,纯铅上的析氧反应电阻略大于铅铋合金电极上的反应电阻.铅铋合金中0.05%铋的存在对析氧反应有催化作用,但影响不大.因而,适量铋的存在并不会增大电池的水损失.  

铅铋合金在H2SO4溶液中的析氢反应

采用线性电位扫描法、气体收集实验以及电化学阻抗法研究了纯铅电极和铅铋(0.05%Bi)合金电极在硫酸溶液中的析氢反应。阴极极化曲线测量表明,相同电位下,纯铅电极上的析氢电流大于铅铋合金电极上的析氢电流;氢气收集实验表明,相同电位下,纯铅电极上收集到的氢气的体积大于铅铋合金电极;交流阻抗实验表明,在两种电极上的析氢反应均受电荷传递控制,相同电位下,纯铅上的析氢反应电阻小于铅铋合金电极上的反应电阻。铅铋合金中铋的存在对析氢反应起抑制作用,且电位越负,铋的抑制作用越明显。  

液态铅铋合金热物性程序开发研究

液态铅铋合金是加速器驱动次临界系统(ADS)重要的散裂靶材料和冷却剂候选材料,其热力学物理性质是ADS研发过程中必须解决的基础问题。以Fortran语言为基础编制的程序NCEPU-LBETP,实现了对液态铅铋合金熔沸点、密度、比热容、动力粘度和热导率的计算,且计算步序大大简化,精度得到提高。并对液态铅铋合金热物性程序进行了校核,其结果和国内外相关计算结果符合良好,这表明物性程序是成功的。  

铋含量对铅铋合金析氧行为的影响

制备了铋含量为0~7.33%(质量百分数)的铅铋合金。用线性电位扫描、交流阻抗法以及气体收集实验研究了铅铋合金在硫酸溶液中的析氧行为,确定了相关的电化学动力学参数。研究结果表明,当铅铋合金中铋含量小于0.100%时,铋的存在对析氧反应几乎无影响,而当铋含量大于0.83%时,铋加快氧气的析出,且随铋含量增加,析氧过电位降低,电荷交换反应电阻减小,析氧量增加。  

铅铋合金上生长的阳极Pb(Ⅱ)膜的性质

应用交流伏安法、线性电位扫描法和电化学阻抗频谱法分别研究了铅和铅铋合金在4.5mol·L-1H2SO4溶液中以0.9V(vs.Hg/Hg2SO4)生长的阳极膜的性质,测得了阳极膜的阻抗实数部分随电位的变化曲线和阳极膜的生长速率。结果表明:铅和铅铋合金在0.9V下生长的阳极膜的主要组成为Pb(Ⅱ)(PbO PbO·PbSO4)和PbSO4。Pb和Pb 1.0%(w)Bi合金电极上Pb(Ⅱ)电量随膜生长的增长率分别为81.2mC·cm-2·h-1和61.8mC·cm-2·h-1,膜中PbO的电阻随膜生长时间的增长率分别为26.2Ω·cm2·h-1和19.2Ω·cm2·h-1。由此可见,在铅合金中添加铋,不仅可以降低阳极腐蚀层Pb(Ⅱ)氧化物的电阻,亦可较显著地抑制阳极Pb(Ⅱ)膜的生长,从而改善板栅/腐蚀层界面电阻和抑制铅合金的阳极腐蚀。  

多功能小型铅铋堆氧分析探头设计研究

作为第四代核能系统国际论坛技术路线反应堆之一，小型铅铋冷却剂块堆可为城市供热、紧急情况下移动供电、工业区热源等提供一种可靠经济的选择，因此近年来发展迅速。这种小型反应堆的冷却剂为铅铋合金，高温液态铅铋合金具有熔点低、沸点高、导热性能好、化学活性低等优良的物理与化学性能，是良好的快中子反应堆冷却剂材料，具有较高的安全性。然而液态铅铋对结构材料的腐蚀问题是制约铅铋冷却反应堆发展的关键因素之一，其中氧含量的控制是解决材料腐蚀的核心。为此设计一种适合于测量高温液态铅铋合金氧含量的探头，以便为小型铅铋块堆发展提供解决氧控的方案。