氨基磺酸盐体系复合电沉积镍-钴-氧化钇工艺的正交优化

通过正交试验对超声波辅助复合电沉积Ni–Co–Y2O3工艺进行优化,得到最佳镀液组成和工艺参数为:Ni(NH2SO3)2·4H2O100 g/L,Co(SO3NH2)2·4H2O 20 g/L,H3BO3 40 g/L,纳米Y2O3 3.0 g/L,p H 4.2,温度40°C,电流密度5 A/dm2,超声波功率300 W,时间1.25 h。在最优工艺下所得Ni–Co–Y2O3复合镀层细致、平整,含0.98%(质量分数)的Y2O3颗粒,显微硬度为538.85 HV,耐磨性较优。     

Ni-Co/ZrO2复合镀层的制备与研究

采用超声波辅助电沉积方法,在氨基磺酸盐镀液中制备了Ni-Co合金镀层与Ni-Co/ZrO_2复合镀层。研究了电沉积两种镀层的电化学行为,并测试了两种镀层的性能。结果表明:纳米ZrO_2微粒的加入,降低了电沉积体系的极化度,使电沉积更容易进行;与Ni-Co合金镀层相比,NiCo/ZrO_2复合镀层具有更高的纳米压痕硬度、弹性模量、硬模比,以及更优异的减摩性能。     

超声波功率对Ni-Co/ZrO2复合电沉积的影响及电化学研究

在氨基磺酸盐电解质溶液中,采用超声波辅助电沉积的方法,于纯铜板表面制备了Ni-Co/ZrO_2复合镀层。研究了超声波功率对Ni-Co/ZrO_2复合镀层的表面形貌、相结构、显微硬度及耐蚀性的影响。结果表明:超声波功率直接影响复合镀层中纳米微粒的复合量,从而影响复合镀层的结构和性能。超声波功率为240 W时所得复合镀层的显微硬度最高,纳米微粒的复合量最大,耐蚀性最强。同时,超声波功率为240 W时引起的阴极极化最大,有利于纳米微粒与基质金属的共沉积。     

磷酸镁水泥缓凝性的研究

磷酸镁水泥具有早强、耐火、耐磨蚀性能好、与混凝土胶结性能好、渗透性低,以及优异的护筋性能等优点,但其凝结速度较快。以重烧氧化镁和磷酸二氢钾为原材料制备磷酸镁水泥,研究了以硼砂、木质素磺酸钙以及硼砂-木质素磺酸钙复合作为添加剂对磷酸镁水泥凝结时间的影响。结果表明:木质素磺酸钙对磷酸镁水泥的缓凝作用不是非常明显,且对强度的不利影响较大,掺量越大强度损失越明显;而硼砂-木质素磺酸钙复合缓凝剂可以将磷酸镁水泥的凝结时间由29.3 min延长到38.5 min,且对抗压强度几乎没有影响。     

电磁场对旋转铝液阴极法制备铝镁中间合金作用行为的研究

以MgO为电解原料,在Na_3PO_3-MgF_2体系中采用旋转铝液阴极法制备铝镁中间合金。采用熔盐电解监控仪和Teslameter测量电解过程中的反电动势、电流强度及磁场强度等工艺参数,并利用SEM及XRD技术分析了合金产物的微观结构,探讨了旋转铝液阴极合金化过程中反电动势、电流效率及合金中镁浓度的变化规律。结果表明,旋转铝液阴极化过程可有效降低反电动势,并提高电流效率及合金中镁的质量浓度。在950℃、电流5 A、外加40 mT磁场的条件下,电解3 h可制取镁含量24.5%的铝镁合金,电流效率可达83%。所得合金样品组织致密,各元素在合金中的分布较均匀,合金物相主要为Al_(12)Mg_(17)。     

LiCl-LiF熔盐中Li_2CO_3在钨电极上的电化学行为

680℃、LiCl-LiF纯锂盐体系,以Li_2CO_3为原料熔盐电解法制备金属锂。采用电化学方法(循环伏安、计时电位法)分析了Li_2CO_3在钨丝工作电极上的电化学行为。金属锂在钨丝电极上的还原为一步得电子可逆反应过程,在氯气析出峰前的氧化峰为加入Li_2CO_3所致,Li_2CO_3在电场作用下分解成氧化锂和二氧化碳,氧离子在氯气析出峰前放电生成氧气。往LiCl-LiF熔盐体系加入1%Li_2CO_3使锂离子的扩散系数由1.98×10~(-8) cm~2/s减到0.82×10~(-8 )cm~2/s,最小还原电流密度由0.28A/cm~2增加到0.59A/cm~2,且锂离子在钨丝电极上的电化学还原过程由扩散环节控制。     

球磨-浸出工艺处理三水铝石矿的工艺研究

采用自行研制的球磨装置对三水铝石矿进行了球磨溶出工艺研究。考察了填充系数、转速、料球比、配矿量和溶出温度等因素对球磨溶出性能的影响,并对球磨溶出矿浆进行了XRD分析。结果表明,三水铝石矿的最佳球磨工艺为:装球量30%、钢弹转速100 r/min、料球比1.2∶1、球磨钢球采用混合球(2~20 mm)1、00 mL母液配矿量25 g、溶出温度150℃。     

超声波辅助电沉积Ni-Co-Y2O3复合镀层的电化学研究

在铜片表面制备了Ni-Co-Y_2O_3复合镀层。采用线性扫描伏安法、计时电流法和交流阻抗法等电化学方法研究了Ni-Co-Y_2O_3复合镀层的电化学行为;采用X射线衍射仪分析了Ni-Co-Y_2O_3复合镀层的相结构;采用扫描电镜观察了Ni-Co-Y_2O_3复合镀层的表面形貌和截面形貌。结果表明:Ni-Co-Y_2O_3复合镀层的起始沉积电位为-0.80 V,并且成核遵循Scharifker-Hill瞬时成核模型;达到沉积电位时,EIS曲线由完整的高频容抗弧和低频感抗弧组成;Ni-Co-Y_2O_3复合镀层表面的晶粒较为致密,与基体结合较好。     

高压水热还原法利用生物质分离黄钾铁矾渣中铁的研究

在高压水热反应釜内,以纤维素为还原剂将黄钾铁矾渣中的Fe(Ⅲ)还原为可磁选分离的磁铁矿(Fe3O4)。系统考察了水热温度及还原时间等对Fe(Ⅲ)还原的影响,并借助XRD及SEM等分析了不同还原条件下还原产物的微观形貌和物相构成。结果表明,在260℃还原6h的条件下,Fe(Ⅲ)的还原率可达到51.8%。反应产物经磁选后可获得磁铁矿精矿。     

超声辅助电沉积Ni-Co/Y2O3复合镀层的电化学研究

为了研究Y_2O_3纳米粒子在与Ni~(2+)和Co~(2+)共沉积过程中的电化学行为,揭示Ni-Co/Y_2O_3复合镀层的电结晶机理,针对Ni-Co/Y_2O_3的超声辅助电沉积进行了循环伏安(CV)、计时电流(CA)、交流阻抗(EIS)等电化学测试,并通过对实验曲线的拟合计算出共沉积过程的动力学参数。结果表明,Y_2O_3纳米粒子与基质金属的共沉积使形核/生长电位正移,阴极极化度减小。Ni-Co合金和Ni-Co/Y_2O_3复合镀层的形核/生长符合Scharifker-Hill瞬时成核模型:低负电位下,复合镀层的成核速率更高,Y_2O_3纳米粒子对Ni-Co合金的形核起促进作用;高负电位下,Y_2O_3纳米粒子抑制了Ni-Co合金的形核过程。拟合计算结果与实验曲线的理论分析一致。EIS测试表明,Y_2O_3纳米粒子对电极/电解液界面处的双电层无明显影响,但会减小复合共沉积过程的电荷转移电阻。