固态电解质氢传感器的研究进展

介绍了电化学固态氢传感器的基本原理和优点,重点阐述了氢传感器在测量金属中H的研究现 状和存在的问题,并指出了固体电解质氢传感器的发展方向.     

氢传感器在腐蚀检测中的研究现状

综述了用于材料中氢检测的各种类型的氢传感器的工作原理和主要性能,重点介绍了电化学传感器的研究现状和存在的问题,展望了其工业应用前景。     

电化学噪音技术在AB5型贮氢合金研究中的应用

将电化学噪音技术应用于AB5型贮氢合金的研究，初步探索了其放电深度与电化学噪音(EN)信号之间的关系。结果表明，贮氢合金M／Ni3.75Co0.65Mn0.4Al0．2在稳定状态的电化学噪音信号比充放电刚结束时要明显得多，而且在高温下的电化学噪音信号比室温下明显得多。虽然不同放电深度的该合金电极EN信号有明显的区别，但其功率密度谱(PSD)曲线均由低频区的白噪音和高频区的闪烁噪音组成。随着放电深度的增加，PSD曲线中闪烁噪音的斜率a和噪音功率P的变化规律正好相反，a先减小后增大，P先增大后减小。     

化学镀法在ZrCo合金表面制备Pd膜及Pd-Ag合金膜包层研究

采用化学镀方法在氚处理材料ZrCo合金的表面沉积Pd膜或Pd-Ag合金膜包层,膜的特性通过XRD、SEM技术进行表征,并研究了Pd和Pd-Ag膜对ZrCo合金抗中毒性能的影响.研究表明,ZrCo合金颗粒表面可以沉积一层非常致密均匀的Pd膜薄层,但是由于Pd和Ag颗粒总体沉积电位的差异,导致Pd-Ag层的沉积不十分致密,...     

铜模铸造钒基贮氢合金的电化学性能研究

采用铜模铸造法制备了V3TiNi0.56Co0.3钒基贮氢合金,并进行物相组成、显微组织、电化学腐蚀性能和电化学循环稳定性能的测试与对比分析。结果表明,铜模铸造制备的V3Ti Ni0.56Co0.3钒基贮氢合金为非晶合金,显著改善了合金的电化学腐蚀性能和电化学循环稳定性能。与常规铸造相比,铜模铸造使其腐蚀电位正移389 m V、最大放电容量增大19.96%、充放电循环20次后的放电容量下降率从96.93%减小至40.22%。     

690合金在NaCl溶液中的电化学行为研究

利用动电位极化曲线、电化学阻抗谱和电流-时间响应曲线对690合金在NaCl溶液中的电化学行为进行了研究。结果表明,690合金在不同浓度的NaCl溶液中均表现出阳极钝化现象,腐蚀速率随NaCl浓度的升高而增加。钝化后690合金的耐蚀性提高,在1%NaCl溶液中生成的钝化膜较致密。钝化时间小于1096 s时690合金在0.1%NaCl中的腐蚀电流密度低于其在1%NaCl中的腐蚀电流密度,当钝化时间大于1096 s时690合金在0.1%NaCl中的腐蚀电流密度反而高于其在1%NaCl中的腐蚀电流密度。     

TAMZ合金在人工唾液中的电化学行为

运用电化学方法对工业纯Ti，Ti6Al4V合金和TAMZ合金在人工唾液中的电化学行为进行了研究，探讨了溶液pH值对Ti合金电化学性能的影响。结果表明，在人工唾液中，TAMZ合金具有最佳电化学稳定性，腐蚀速率最低。Ti合金在人工唾液中存在较大的钝化区间，电化学稳定性按工业纯Ti，Ti6Al4V合金和TAMZ合金的顺序依次增强。随溶液pH值升高，试样的热力学稳定性增强。交流阻抗结果显示，3种实验材料在人工唾液中具有优异的耐蚀性能，腐蚀速率均在10^-2μm／a数量级，小于医用级标准0．25μm／a。     

贮氢电极合金电化学容量的评价方法

设计了三种电化学测试系统并进行金属氢化物电极电化学性能对比分析，结果表明，开口式三电极系统测出的放电容量明显高于夹片式和模拟电池系统所测出的放电容量，夹片式电极系统测试的结果和模拟电池系统测试的结果比较一致。     

Ti-3Ta-xNb合金在沸腾硝酸中的电化学腐蚀研究

采用非真空自耗电弧熔炼获得成分均匀的Ti-3Ta-xNb(x=0、1、3、5)合金。通过扫描电子显微镜(SEM)观察发现,随着Nb元素含量的增加,合金的等轴α相比例减少,晶粒细化。通过电化学测试研究了Ti-3Ta-xNb合金在6 mol/L沸腾硝酸溶液中的开路电位、动电位极化曲线及电化学阻抗谱。结果表明：随着Nb元素含量的增加,Ti-3Ta-xNb合金的腐蚀电流密度降低,极化电阻增加,即合金的耐蚀性增强。     

V对贮氢合金微观结构和电化学性能的影响

为了开发AB5型稀土系低Co贮氢合金，研究了加V低Co贮氢合金M／Ni3．55Co0.3Mn0.4Al0．25Cu0．15Fe0.1Cr0.1Zn0.13Vx（x=0．02，0．05，0．08）V含量变化对放电容量、循环稳定性的影响机理。结果表明，加V低钴贮氢合金可以获得良好的综合电化学性能，但V的加入应严格控制。在本研究范围内，x=0．02的加V低钴贮氢合金具有最佳的综合电化学性能。     

硫化氢腐蚀监测用钯合金膜氢传感器

研究用Pd75Ag25合金膜作为氢传感的敏感元件和辅助电极,纯镍丝作参比,用0.2mol/dm3KOH溶液作电解液组成的Devanathn-Stachutski封闭电池制作原子氢渗透速率测量的氢传感器.测定了该传感器的背景电流的变化、信号响应时间、灵敏度和重现性等性能,与Devanathn-Stachurski实验装置对比分析信号的正确性.试验了温度冲击对传感器输出信号的影响.并将研制的传感器进行了现场监测试验,其测量结果合理,该传感器可在5℃～50℃之间的温度范围工作,用于因硫化氢腐蚀在设备的钢壁中原子氢的渗透速率的监测.     

Al—Zn—Mg—In—Ga—Ca合金牺牲阳极电化学性能的研究

在铝中添加合金元素Zn、Mg、In、Ga、Ca,研究合金元素的作用规律及阳极溶解过程中的活化机制.研制出一种较为理想的铝合金牺牲阳极,在海水中工作电位为一1.09V(SCE),电流效率达95.6%.并研究了热处理对阳极电化学性能的影响.     

Zr系贮氢合金晶体结构与电极特性间关系

ＡＢ２型Ｌａｖｅｓ相ＺｒＣｒ（０．４）Ｍｎ（０．２）Ｖ（０．１）Ｎｉ（１．３）贮氢合金经球磨非晶化处理后，相同化学成分的贮氢合金电极容量锐减，合金的晶体结构与其电化学放电容量密切相关．在晶态合金中，主要是Ｚｒ２Ｂ２（Ｂ＝Ｃｒ，Ｍｎ，Ｖ，Ｎｉ）四面体间隙的氢对电化学放电容量作出贡献，而在非晶态合金中，则是Ｚｒ３Ｂ，Ｚｒ４四面体间隙的氢．由于静电作用，都只有一半的间隙位置能容纳氢原子．非晶化处理导入额外的能量，以致降低合金中氢的电化学反应激活能．     

原子氢传感器电池体系静态数学模型

利用热力学方法，讨论了温度、隔膜材料对原子氢传 感器电池体系电动势、内电阻的影响，构建了传感器电池体系静态数学模型.在此基础上，给出了利用试验求解电动势、内电阻温度系数的方法，并通过试验分析了三种隔膜材料在280K～360K范围内对电池体系传输特性的影响.     

一种改善贮氢电极合金电化学性能的新方法

提出一种用以改善AB5型贮氢电极合金的综合电化学性能的新方法,即采用一定强度的外加磁场对电极进行磁化处理,以期提高电极合金的综合电化学性能,结果表明,外加磁场化处理可以不同程度地改善磁体贮氢电极合金La0.9Sm0.1Ni5.0-yCoy(y=2.0,2.5,3.0)的电化学容量,循环寿命以及大电流放电能力等电化学性能,磁化处理对电极合金电化学性能的影响还与合金中的Co含量有关,合金中的Co含量增加,磁化处理后电极中存在的剩剩磁强度瑚之增强,磁化处理对电极合金电化学性能的影响也更为显著。     

镁掺杂对贮氢电极合金Ml(NiCoMnTi)5电化学性能的影响

采用在Ｍｌ（ＮｉＣｏＭｎＴｉ）５合金中添加不同量镁的方法,系统地研究了镁掺杂量对贮氢电极合金Ｍｌ（ＮｉＣｏＭｎＴｉ）５电化学性能的影响。结果表明,当镁掺杂量从０．００３％增加至０．２６３％时,合金的最大放电容量逐渐升高,但当镁掺杂量进一步增加时,合金的最大放电容量又逐渐降低;增加镁掺杂量可以改善合金的活化性能,而且随着镁掺杂量的增加合金的高倍率放电性能也有不同程度的提高,但合金的２４ｈ荷电保持能力却大幅度下降;此外,增加镁掺杂量会明显恶化合金的充放电循环稳定性。     

Incoloy903合金氢渗透与扩散的研究

本工作采用气相氢渗透技术,测定了220—420℃温度范围内,Fe-Ni-Co基超合金Incoloy 903的氢渗透率和扩散系数,讨论了该合金时效处理后强化相γ′对氢渗透和扩散特性的影响。结果表明:该合金的氢透率和扩散系数几乎与热处理状态无关,不受时效析出的γ′沉淀相的影响。氢渗透率和扩散系数与温度的关系可分别表示为φ=9.36×10~(-5)exp[-54.20(kJ/mol)/RT]mol/m·s·MPa~(1/2), D=4.24×10~(-7)exp[-49.07(kJ/mol)/RT]m~2/s。     

HYDROGEN PERMEATION AND DIFFUSION IN ALLOY INCOLOY 903

Permeability and diffusivity of hydrogen in Fe-Ni-Co based superalloy lncoloy 903 weremeasured over the temperature range of 220 to 420℃ using a gaseous permeation technique.The effect of strengthening phase γ' precipitated after being aged on the hydrogenpermeation and diffusion was investigated.It was indicated that the permeability anddiffusivity of hydrogen in the alloy hardly depend on heat treatment condition and are not af-fected by γ' phase precipitated after being aged.The relationships between the permeabilityand diffusivity of hydrogen and the temperature can be respectively expressed asΦ=9.36×10~(-5)exp[-54.20(kJ/mol)/RT]mol/m·s·MPa~(1/2)andD=4.24×10~(-7)exp[-49.07(kJ/mol)/RT]m~2/s.     

不同温度下镁基牺牲阳极AZ41合金的电化学行为

研究了AZ41镁合金牺牲阳极在20℃至80℃的硫酸钙-氢氧化镁饱和溶液中的电化学行为。结果表明,AZ41的工作电位,电流效率和腐蚀形态受温度的影响不显著。放电电流密度也不大影响电流效率,但增大电流密度使AZ41的电位正移,并且引起腐蚀形态的变化。在所研究的温度范围内,AZ41始终处于活化状态,没有发现钝化现象。它放电后表面的腐蚀产物为单一的Mg(OH)_2。这些结果可供该合金在较高温度条件下应用时作参考。     

加氢反应器器壁中可移动原子氢浓度探测电化学氢探头

应用Ｄｅｖａｎａｔｈａｎ－Ｓｔａｃｈｕｒｓｋｉ电化学氢渗透速率的测定原理和杜元龙的发明专利、研制了一种在加氢反应器上使用的电化学氢探头,该探头在循环冷却水温低于３２３Ｋ的温度以下变化时,其背景电流密度小于０．６μＡ．ｃｍ＾－２。温度对稳态氢渗透电流密度有较大的影响,测量过程中需要恒定氢探头的温度。