氨基酸改性碳纤维电极电化学及海洋电场响应性能

碳纤维表面引入含氧、含氮官能团,可提高其电化学性能和电场响应性能。将谷氨酸、甘氨酸、赖氨酸作为含氧、含氮官能团载体,在碳纤维表面接枝一层分子膜,通过扫描电子显微镜、红外吸收光谱等手段进行表面表征,并结合循环伏安曲线、电化学阻谱和电场响应曲线等测试方法,探究其电化学性能和电场响应性能变化。结果表明,改性后碳纤维电极具有较大的双电层电容和较低的低频容抗;配对碳纤维电极电位差漂移量均在5 mV/d以下,电化学自噪声均小于5 nV/Hz;配对碳纤维电极能较好地响应1 mV、1 mHz正弦交流电场信号,其中谷氨酸改性组线性度为0.058%,在改性组中最低,这与其特殊的双电层结构有关。本研究可为高性能海洋电场传感器研究提供新的技术路线和理论依据。     

水合肼掺氮改性碳纤维电极电化学及电场响应性能

碳纤维表面氮掺杂改性可望提高其电化学性能和电场响应性能.以水合肼为氮源改性粘胶基碳纤维,制备新型海洋电场电极,并探究改性前后电极电化学性能以及电场响应性能变化.结果表明:改性碳纤维电极电化学性能以及电场响应性能显著提高;水合肼高温掺氮处理样品性能最佳,其比电容达到102.5 F/g,为空白组的18.99倍;电荷转移电阻...     

高性能碳纤维水下电场电极制备及其性能测量

对T300碳纤维在445 ℃、465 ℃、485 ℃下进行表面热处理,以获得新型水下电场电极。利用X射线光电子能谱(XPS)分析、电化学工作站、自制电极响应装置和电极自噪声测量装置对其在NaCl溶液中的表面化学状态、电化学特性和探测性能进行了测量,讨论热处理温度对其表面基团含量、循环伏安特性、交换电流密度、响应性能和电极稳定时间的影响,分析了其电场探测机理。结果表明：热处理温度的提高可提高碳纤维表面基团CO和COOR含量,减小电极在NaCl溶液中的 电容效应,增加电极的交换电流密度,提高电极的线性性能和稳定速度。     

银-氯化银传感器的海洋电场信号检测性能

国外开发和装备了以固态银-氯化银电极为核心的电场传感器,用来检测海洋船舶极低频微弱电场信号,但是国内外对于银-氯化银传感器的海洋电场信号检测性能仅在文献中有零星提及。为此通过实验研究了银-氯化银电极自噪声、电极间极差电位及对微弱电场信号的响应性能。在海洋环境中,所选用的银-氯化银电极低频段电极自噪声性能良好,达到nV级水平,电极电位在24h内稳定在1mV左右。实验结果分析与验证试验表明:银-氯化银电极对船舶微弱低频信号响应特性良好,满足船舶海洋极低频微弱电场的探测的要求。     

石墨烯对Ag/AgCl电极水下电场探测性能的影响研究

利用石墨烯制备新型Ag/AgCl电极,开展其电化学性能及探测性能研究。通过对表面结构表征、电极极差、幅频响应、自噪声、极化曲线、吸水量和扫描振动电极等进行测试,分析石墨烯的加入及其含量对Ag/AgCl电极探测性能的影响规律。研究发现：相对于Ag/AgCl电极,石墨烯-Ag/AgCl电极极差稳定时间短、极差小、电化学性能好,适用于快速部署测量;石墨烯含量不同,对于改变Ag/AgCl电极与溶液界面接触性质有不同的作用机制：石墨烯含量为1%时主要表现在提高电极的孔隙率、增大比表面积;石墨烯含量为3%时主要表现在改善电极表面均匀性、加速溶液介质渗透。不同的作用机制是导致不同石墨烯含量Ag/AgCl电极电化学性能差异的主要原因。     

碳纤维海洋电场电极探测机理和性能研究

基于提出的碳纤维电极对海洋电场探测机理模型,通过在信号放大器两端并联放电电阻,提高碳纤维电极对极差的稳定性,同时缩短稳定时间。建立了匀强电场,以评估不同大小的并联电阻对碳纤维电极对探测性能的影响。研究结果表明,输入电阻越小,电极对的极差越小和自噪声稳定越快;电极对极差稳定时间不大于2 h,稳定后的极差不大于0.1 mV,自噪声水平在1 Hz下处于2~5 nV/[KF(]Hz[KF)]之间。     

钛基金属氧化物涂层电极的制备及表征

为了对化工废水进行处理,以Ti/Sn Sb电极为基础,采用刷涂热解法制备出掺杂Fe、Mn、Ni、Ru和Co等元素的钛基涂层电极。Sn、Sb和X（X代表掺杂元素）按照原子质量比为100∶10∶5的比例配制涂液,在475℃高温下煅烧。用SEM、XRD和电化学工作站等分析方法分析了改性电极的表面形貌、析氧电位值和使用寿命等因素。分析结果表明：阳极表面活性涂层易产生“龟裂”现象,影响电极的催化活性和使用寿命。与掺杂其他元素的改性电极相比,Ti/Sn Sb Mn电极的使用寿命最长,更难析出氧气,污染物更容易被氧化降解。     

镀铁镍碳纤维的制备与厘米波干扰性能研究

为了提高对低频段厘米波的干扰效果,进行了镀铁镍碳纤维的改性研究。利用化学镀法成功将碳纤维表面镀覆一层均匀、致密的铁镍合金。用扫描电子显微镜(SEM、)X-射线粉末衍射(XRD)对产物进行结构和形貌分析,用热重-差热分析仪(TG-DTA)测试了镀覆前后的热稳定性。采用矢量网络测试镀覆前后和不同长度的镀铁镍碳纤维对厘米波的衰减性能。结果表明,镀铁镍后的碳纤维在空气中非常稳定,耐高温,抗氧化性良好。镀铁镍碳纤维的厘米波衰减性优于镀覆前的。随着铁镍碳纤维切割长度的增加,反射率峰值向低频移动。1 cm长时,反射率在13.2~18 GHz范围内小于-10 dB,在16 GHz达到最低值-21.8 dB.将长度为1.5 cm和1 cm的铁镍碳纤维混合后,小于-10 dB的波段为8.5~18 GHz,带宽达9.5 GHz,可作为优异的宽频微波干扰材料。     

基于电化学过程的电解加工间隙电场的研究

分析了电解加工电极界面双电层的特殊性。结合阴极设计的思路，讨论了电极表面去极化对电极过程的影响以及改变流场、改变电极表面电流分布对提高电解加工精度的作用。最后提出采用磁场改变电解加工间隙电场的分布，从而使加工精度得到提高的方法。因为在微观上磁场对电解液分子结构的作用和对作为带电粒子的离子运动方向的影响，构成了对电极过程和间隙电场的影响，宏观上表现为减少电解加工杂散腐蚀，减轻流纹。     

金属空气电池空气阴极的制备与性能

制备出由防水透气层、催化层和导电层组成的三相气体扩散空气电极,对其表面形貌和电化学性能进行测试。SEM结果显示空气电极整体上致密均匀,EDS分析表明C、Mn、La、Ca等元素在催化层表面均匀分布。通过极化曲线和放电曲线测试研究催化剂的含量和催化层的厚度对空气电极性能的影响。结果表明:二者都存在一个最佳值,当催化剂的质量分数为20%和催化层厚度为0.3 mm时,空气电极性能最佳。     

碳酸氢钠改性Ag/AgCl海洋电场电极的研制及其性能

为提高Ag/AgCl电极性能,通过在粉压型Ag/AgCl电极中添加一定含量的碳酸氢钠(NaHCO3)发泡剂,利用电极在高温烧结成型过程中NaHCO3会发生分解反应产生CO2气体的性质,研制出高孔隙率的Ag/AgCl新型海洋电场电极.进一步基于综合热分析和称重法测试结果,研究NaHCO3-Ag/AgCl电极的制备工艺参数...     

基于点电荷模型的腐蚀相关静电场快速预测方法研究

针对舰船腐蚀相关静态电场实时预测难的问题,提出了基于点电荷（电极）模型的快速建模方法。对舰船的结构进行合理分区,通过计算混合电位值确定电极的极化状态;在电极极化曲线及电化学系统电流和为0的准则基础上,建立了点电极电位和电流之间的函数关系;利用最小二乘算法计算点电极的电流值,并根据点电荷3层模型下的电位计算方法预测舰船腐蚀相关静态电场;分别利用仿真数据和船模试验数据对所提方法的有效性进行了检验。结果表明,所提方法能够实现对舰船腐蚀相关静态电场进行快速预测。     

微量碳纤维平行排布吸波材料结构模型(Ⅰ)

提出了一种雷达波频段内碳纤维结构吸波材料微量碳纤维平行排布的吸波模型。初步确立了碳纤维平行排布时不同影响参量:电场的入射方向、碳纤维的间距、孔数、碳纤维周围介质的电磁参数变化等与吸波性能的关系,并探讨了这种排布方式的吸波机理。结果表明,微量碳纤维吸波材料只在电场方向与纤维平行方向呈单峰吸收。不同间距的排布有自己的特征吸收频率,纤维支数增加吸波性能增强,碳纤维周围介质的电磁参数对吸波效果有重要影响。同时表明这种吸波材料是一种电阻损耗性吸渡材料。相关研究用此模型可获得较为满意的解释。     

小波分析在路面反映谱中的应用

小波分析处理车辆振动响应信号,可有效降噪,通过路面反映谱分析路面不平度.用3阶Daubechies小波滤波器对采样信号多尺度一维小波进行分解,再对信号中的低频部分单支重构.当尺度为9时,得到降噪后的信号.该信号既维持原信号采样点数目,且时域空间具规律性,时域响应具平稳随机特征.     

碳薄膜对电极的电学与电化学性能研究

为研究碳黑掺入量对TiO2/石墨共混薄膜的电学与电化学性能的影响,采用场发射扫描电子显微镜、四探针电阻率测试仪、电化学交流阻抗图谱以及太阳能电池综合测试仪对碳薄膜的表面形貌、电学、电化学性质以及电池的光电性能进行表征测试。结果表明：碳黑的加入使碳对电极的方块电阻降低了35%;当掺入质量分数为5%的碳黑时,碳对电极的界面电荷传输电阻及光电性能达到最佳,其光电转换效率可达到Pt对电极的74%。