钛基pH电极表面离子轰击处理的研究

采用离子轰击技术对钛基ｐＨ电极进行表面处理,在其表面生成以δ相和ε相为主的组织结构。离子氮化后再引入微量氧可使渗层结构中有部分氧化钛,对ｐＨ的响应好。经该工艺处理的钛基ｐＨ电极与玻璃ｐＨ电极测量ｐＨ的结果一致,而且克服了玻璃ｐＨ电极容易破碎的缺点。采用本工艺可生产性能优良的ｐＨ传感器。     

钛基复合涂层阳极电化学法制备二氧化铈超细粉体

采用钛基钌-铱-铑复合涂层作为阳极, 以硝酸铈和硝酸铵作为电解液, 电化学法制备二氧化铈超细粉体。产品经XRD和TEM分析表明, 粉体属立方晶系, 呈球形, 且粒度小于30 nm;阳极极化曲线表明涂层电极的极化性能优于铂电极, 槽压和能耗均低于铂电极。探讨了溶液浓度、电流密度、pH 值等对电流效率的影响。     

用离子氮化技术制备钛基pH电极的研究

用离子氮化技术制备一种钛基ｐＨ敏感电极，电极对ｐＨ的响应范围为ｐＨ２－１２，斜率为５５ｍＶ／Ｐｈ，电极对一价阳离子的选择性优于玻璃ｐＨ电极的，有较好的生现性和稳定性。用热力学计算和Ｘ射线衍射试验探讨了电极的响应机理，由此极结构牢固，耐腐蚀，寿命长，是可在一定范围内代替玻璃ｐＨ电极的新一代ｐＨ传感器。     

酸性蚀刻废液再生用钛基电极的电催化与耐腐蚀性能

采用热分解法制备出二氧化铱涂层钛阳极.采用循环伏安曲线、强化腐蚀等方法对酸性蚀刻废液再生用二氧化铱涂层钛阳极的电催化性能、耐腐蚀性能进行研究;应用恒流腐蚀等方法对阴极钛片在盐酸介质中的耐腐蚀性能进行了测试.结果表明,在氧化还原电位为498mV的典型酸性蚀刻废液中,二氧化铱涂层钛阳极表面Cu+的起始氧化电位为0.441V(相对饱和甘汞电极);在HCl质量浓度2mol/L、Cu2+质量浓度20g/L的溶液中,在电流密度0.12A/cm2的条件下,阴极钛片的吸氢腐蚀增量为0.32mg/(cm2.d).     

银钌涂层钛阳极制备及电化学性能

通过对钛阳极使用银钌元素制备涂层,探究银钌不同配比和不同焙烧温度下所制备银钌涂层钛阳极的性能,通过扫描电镜和 X 射线衍射对钛阳极涂层的表面形貌和涂层的物相组成进行表征,采用循环伏安测试、极化曲线测试等对银钌涂层钛阳极的电化学性能进行表征。结果显示:涂层的银钌元素在制备的时候效果最好银钌元素配比为Ag:Ru=7:3,焙烧温度为350℃时所制备的涂层阳极性能最好;银钌涂层钛阳极具有其中添加银钌元素利用了其优良的导电性和电催化性。     

二氧化铱与非晶态钽氧化物涂层电极材料的研究

研制了一种新型的钛基铱钽涂层阳极材料,对其进行了结构及电化学性能的测试.测试结果证实,在最后烧结成型的电极涂层组分中,铱元素以结晶态的二氧化铱形式存在,而钽元素则以非晶态的形式存在,涂层外貌与经酸蚀刻后的钛基体外形相一致.涂层无龟裂,呈纳米级的细晶粒堆集.电极可应用于酸性介质的析氧反应.在0.25 mol/L的H2SO4溶液中,在2.0×104A/m2的高电流密度下,每平方米电极承载的电量可以高达136.8 GC.这种新型电极材料已在显象管玻壳模具镀铬,以及用离子膜法生产四甲基氢氧化铵等方面得到了实际应用.     

二氧化铱与非晶态钽氧化物涂层电极材料的研究

研制了一种新型的钛基铱钽涂层阳极材料,对其进行了结构及电化学性能的测试．测试结果证实,在最后烧结成型的电极涂层组分中,铱元素以结晶态的二氧化铱形式存在,而钽元素则以非晶态的形式存在,涂层外貌与经酸蚀刻后的钛基体外形相一致．涂层无龟裂,呈纳米级的细晶粒堆集．电极可应用于酸性介质的析氧反应．在 ０．２５ ｍｏｌ／Ｌ的 Ｈ２ＳＯ４溶液中,在 ２．０× １０４Ａ／ｍ２的高电流密度下,每平方米电极承载的电量可以高达 １３６．８ ＧＣ．这种新型电极材料已在显象管玻壳模具镀铬,以及用离子膜法生产四甲基氢氧化铵等方面得到了实际应用．     

钛基pH电极表面离子轰击处理的研究

采用离子轰击技术对钛基pH电极进行表面处理,在其表面生成以δ相和ε相为主的组织结构.离子氮化后再引入微量氧可使渗层结构中有部分氧化钛,对pH的响应好.经该工艺处理的钛基pH电极与玻璃pH电极测量pH的结果一致,而且克服了玻璃pH电极容易破碎的缺点.采用本工艺可生产性能优良的pH传感器.     

广州有色金属研究院的钛阳极产品

广州有色金属研究院于 1 973年开始从事钛阳极的研究和生产 ,研究过适用于多种水溶液电解的涂层配方 ,并形成钛阳极的系列产品 .对此 ,我们从实践到理论都进行了深入研究 ,先后取得省部级科研成果 1 3项 ,发表论文 3 0多篇 ,并出版专著《钛电极工学》 .目前 ,我院的涂层钛阳极产品已用于全国 2 0多个省市 ,广泛应用于化工、冶金、电镀、水处理、环保、海洋、阴极保护等领域 . 氯碱、氯酸盐生产用钛阳极 . 钴、镍、铜、锌、镉冶金用钛阳极 (该阳极可提高电解效率和产品的品级 ) ;银电解用钛阳极 . 离子水生成器用钛阳极 ,电解产生 ｐＨ≥ 9的…     

纯钛表面氧化石墨烯涂层的制备及生物学性能研究

利用3-氨丙基三乙氧基硅烷在纯钛表面制备氧化石墨烯涂层,扫描电镜、X射线能谱仪、拉曼光谱、X射线光电子能谱技术对涂层的形貌结构和成分进行表征检测;之后通过体外细胞毒性实验、急性溶血实验和SBF模拟体液浸泡实验评估不同处理组钛片的生物学活性。结果表明：体外小鼠前成骨细胞毒性实验、急性溶血实验初步证实复合涂层具有良好的生物相容性;SBF模拟体液浸泡实验表明氧化石墨烯涂层能提高纯钛表面沉积羟基磷灰石的能力。     

玻璃膜基材料的制备及电致变色机理研究

采用溶胶-凝胶技术,以[CH3(CH2)3O]4Ti、La2O3、CoCl2·6H2O为前驱体,在ITO（氧化铟锡）玻璃基板上成功制备了Ti、Ti/La、Ti/Co不同摩尔配比的复合膜,确定了电致变色玻璃膜基材料制备的最佳工艺参数。采用XRD、热重-差热分析（TG-DTA）及电化学检测其膜基材料的循环伏安特性,并分析其电致变色特征机理。研究表明：(1) TiO2薄膜试样的烧成温度、镀膜层数、[CH3(CH2)3O]4Ti掺量、掺杂类别是影响膜基材料结构和性能的主要因素;(2)使用二乙醇胺作为螯合剂能够有效抑制Ti (OH)4沉淀的生成;(3)掺杂La2O3和CoCl2·6H2O制备的TiO2玻璃膜基溶胶电致变色性能优良;(4)制备的TiO2变色膜基材料透过率好,循环可逆性高,循环伏安特性明显。研究结果为电致变色膜基材料的开发和应用提供了理论和基础实验依据。     

钛基Ce掺杂SnO_2-RuO_2电极的制备及其对焦化废水的电解处理

采用溶胶-凝胶法制备了经稀土元素Ce掺杂改性的Ti/RuO_2-SnO_2-Ce电极,利用SEM、XRD、EDS等分析方法对电极表面的形貌、物相和涂层成分进行了表征,利用CV曲线、LSV曲线等检测手段对电极的电化学性能进行了测试。以Ti/RuO_2-SnO_2-Ce电极为阳极,钛板为阴极,构建电化学氧化反应装置,并采用其对焦化废水进行电解处理。结果表明,Ti/RuO_2-SnO_2电极经稀土Ce改性后极板表面活性位点数量明显增大,金属涂层的结晶化程度明显增强,电极的催化氧化活性显著提高。室温条件下,保持pH值为7.83,在电流密度为30mA/cm~2,电解时间为30min时,焦化废水经电解处理后COD去除率可达91.63%,TOC去除率可达66.22%,UV254值下降到0.921。     

钛合金表面抗高温氧化TiAl3-Al 复合涂层的制备?

采用低温超音速火焰喷涂(LT-HVOF)在钛合金(Ti6Al4V)基体表面制备纯 Al 涂层后进行真空热处理,获得了厚度约300μm的TiAl3-Al复合涂层,并对该涂层在700℃下长时间高温氧化行为进行了研究,用 SEM,EDS和 XRD分析了涂层的形貌、成分及相组成。结果表明：低温超音速火焰喷涂制备的纯 Al涂层结构较为致密,但存在少量的微孔洞,经真空热处理后的纯 Al涂层与钛合金基体间在界面处形成了TiAl3互扩散层;再700℃下静态氧化时,随着时间的增加,涂层表面形成了一层薄而致密的Al2 O3和TiO2的混合氧化层,而涂层中纯Al与基体中的Ti互扩散逐渐转变为TiAl3;氧化约5 h后涂层进入稳态氧化阶段,高温氧化500 h 后涂层未出现剥落等现象,表明 TiAl3-Al 复合涂层能显著提高Ti6Al4V合金的抗高温氧化性能。     

Ti—Al—Nb系金属间化合物基合金的抗氧化性能研究

本文研究了 Ti-Al-Nb 系中广泛成分范围里的金属间化合物基合金在900—1200℃等温静态氧化时的抗氧化性能.研究结果表明,合金的 Al 含量以及 Ti 和 Nb 的原子比影响合金的抗氧化性能.Al 提高合金的氧化抗力,而过高或过低的 Ti 和 Nb 的原子比都显著地降低合金的氧化抗力.用 X 射线衍射法测定了氧化膜的组成,指出具有完整的 Al_2O_3保护膜是这类合金具有优良的抗氧化性能的基本条件.提出了 Ti-Al-Nb 系中具有优良抗氧化性能合金的成分范围.在所得到的氧化图上清楚地显示了氧化水平、氧化膜的组成、氧化温度及合金成分之间的关系.研究了两个典型合金的氧化动力学曲线,并讨论了氧化机理.     

IrO_2·Ta_2O_5涂层钛电极电化学性能的研究

与PbAg电极、RuTi涂层电极相比,IrTa涂层钛电极析氧电极电位较低,电催化活性高.测量析氧 电极电位时,用汞-硫酸亚汞电极(MSE)作参比电极,可避免溶液不同带来的测量误差.IrTa涂层钛电极 适合在较高槽电压下电解运转.     

Ta-W合金Si-Cr-Ti-Zr涂层组织结构与氧化行为

采用料浆烧结法在Ta-10W合金表面制备了Si-Cr-Ti-Zr涂层,利用内热法在大气环境下测试了涂层在1 400 ℃的抗氧化性能,通过扫描电镜、电子探针和波谱分析等手段分析了Ta-10W合金Si-Cr-Ti-Zr涂层氧化前后的微观形貌与组织结构。结果表明：原始涂层呈3层结构,从表面到基体的组织依次为(Zr,Cr,Ti)Si₂→(Ta,W)Si₂→(Ta,W)₅Si₃→Ta合金; 1 400 ℃高温下保持10 h,涂层仍可有效防护钽合金基体不失效; 涂层高温抗氧化机理在于形成了致密的(Si,Zr,Cr,Ti)O₂复合氧化膜,有效减缓了氧元素向内扩散的速率。     

杂质铁对钛白性能的影响及机理分析

使用常见显色杂质Fe2O3对钛白粉中TiO2进行掺杂,研究这2种杂质对TiO2性能的影响。使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、色度计和X射线荧光光谱仪对产品进行表征。研究结果显示:Fe3+的存在,促进了锐钛矿型向金红石型的转化,并可促进TiO2颗粒的烧结和长大;当Fe2O3掺杂量为1.8%时,煅烧后产生了新相Fe2Ti3O9;Fe杂质的存在,升高了钛白粉的黄相指数,降低了钛白粉产品的白度。     

Ti/RuO2-IrO2 阳极在碱性体系的失效行为研究

钛基涂层阳极因其具有优良的电催化性活性和稳定性,在废水处理,氯碱工业、电解、海水防污、阴极保护等领域都有广泛的发展和应用。本论文主要以Ti/RuO2-IrO2阳极为研究对象,对其在碱性析氧条件下的主要失效机制进行了深入的研究。主要通过X射线衍射仪（XRD）、热场发射电子扫描显微镜(SEM)及能谱(EDS)分析其失效前后的形貌和物相变化,利用标准强化电解寿命试验、电化学分析等手段探讨了Ti/RuO2-IrO2涂层阳极在碱性环境中的性能。结果表明,碱性体系中的强化电解并不是均匀的,可分为4个阶段;电极在碱性体系下的腐蚀是由外向内的,Ti/RuO2-IrO2涂层钛阳极的电解失效机制是物理作用和化学作用的叠加,物理变化主要表现为涂层变薄、裂纹加宽甚至剥落,化学变化表现为涂层中的贵金属氧化物逐渐被腐蚀,裸露出钛及其氧化物,导致电阻增大。     

Er对7075铝合金微弧氧化层特性的影响

对含Er量为0%、0.2%、0.4%的7075铝合金在相同工艺下进行微弧氧化,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分别研究了微弧氧化膜层的相组成和表面形貌,同时也研究了氧化层的显微硬度、厚度及耐蚀性。结果表明,不同Er含量的7075铝合金微弧氧化层都由γ-Al_2O_3相构成,且随含Er量增加,γ-Al_2O_3相峰值增加,Er在微弧氧化过程中形成了Al_(17)Er_2相进入膜层;随含Er量的增加,氧化膜表面平整度先增加后下降,当Er含量为0.2%时,表面堆积物细小均匀、孔隙直径小,粗糙度最低;含Er量由0%增加到0.4%,显微硬度及厚度也随之增加,耐蚀性明显增加,自腐蚀电流密度由4.280×10~(-6) A/cm~2降至2.405×10~(-9) A/cm~2。     

钛合金表面渗钼涂层的组织和性能研究

采用固体粉末包埋法在钛合金表面制备了渗钼涂层, 用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)仪以及X射线衍射(XRD)仪, 对不同热处理制度下涂层的形貌、组织结构、元素分布进行了分析。在900 ℃以上加热时, 得到了渗Mo涂层, 涂层由沉积层和扩散层组成, 涂层厚度随温度的提高而增加, 在1 050 ℃/6 h处理时, 其中扩散层厚度达到了370 μm, 涂层和基体界面间的裂痕被消除。涂层由外往里的相组成依次为Mo、β(Ti)、α″(Ti)、α′(Ti), 改变了原钛合金表面的相结构。涂层显微硬度最大值达到HV0.25 1 400 以上, 达到了提高钛合金涂层硬度的目的。