石墨烯电热薄膜材料的制备及表征

采用超临界二氧化碳剥离的方法制备了2种不同的剥离石墨烯EG-6、EG-6u,并制备了以石墨D、剥离石墨烯EG-6、EG-6u为导电填料的导电薄膜。采用扫描电镜(SEM)、拉曼光谱对原材料石墨以及导电薄膜进行表征,并对所制备薄膜进行电热特性测试。结果表明,经过超临界二氧化碳剥离之后,石墨烯片层从石墨块上剥离下来,尺寸为3～10μm。导电薄膜中石墨烯以片层方式存在,而石墨以粒状存在,片层方式的存在方式使得石墨烯片层定向排列,导电网络更丰富高效。在12 V电压下升温达到相同的空间温度,相比于导电薄膜D,导电薄膜EG-6所需功率减少22.5%,膜层温度降低9.623℃,膜层的传热效率更高,综合传热系数增大,为2.60×10~(-3)W·cm~(-2)·℃~(-1)。相比于导电薄膜D,石墨烯导电薄膜的升温速率更高,升温时间更短。导电薄膜EG-6u的初始升温速率为导电薄膜D的19.3倍,升温时间为导电薄膜D的24.7%。     

B95铝合金在铈盐溶液中形成转化膜的电极反应机理

采用电化学阻抗谱(EIS)研究B95铝合金在10 mmol/L CeCl3溶液中转化膜的形成过程,在建立稀土转化膜成膜过程三阶段机理基础上,采用电化学阻抗谱(EIS)技术研究溶液中氧含量、H2O2、pH值等各种条件变化对转化膜形成过程的影响。结果表明:O2参与的反应不是Ce转化膜形成速度的决定步骤,添加H2O2加快Ce转化膜形成速度,特别是形成过程的第一阶段;微阴极区氧主要按二电子途径还原,使局部pH上升,当pH达到或超过8.05时,Ce(Ⅲ)水合氢氧化物/氧化物开始沉积;Ce(Ⅲ)转化膜达到稳定平衡阶段,部分Ce(OH)3会被氧还原的中间产物H2O2氧化成CeO2;在中性或弱酸性溶液中,提高溶液的pH值对最终成膜有利。     

稀土永磁材料表面超声波化学镀层性能研究

为了提高稀土永磁材料表面的防腐蚀性能,通过化学镀的方式对稀土永磁材料进行表面处理.根据稀土永磁材料表面疏松多孔的特性,将超声波技术引入到化学镀工艺中,利用孔隙率测试、扫描电子显微镜、热震试验、电化学测试、盐雾试验及湿热试验等检测手段,对镀层的孔隙率、形貌、结合力以及镀层的耐腐蚀性能进行了分析,并将超声波化学镀层与常规化学镀层的性能进行了比较.研究结果表明:超声波技术的应用能有效地降低化学镀层的孔隙率,提高镀层的结合力和耐腐蚀性能.     

氧化石墨烯可见光催化能力的影响因素

为了验证氧化石墨烯的光催化能力,研究能增强其光催化效果的最佳条件,用改进的Hummer法制备了氧化石墨烯及分散液,通过扫描电镜、透射电镜、红外图谱、拉曼光谱以及荧光共聚焦光谱,对氧化石墨烯的微观形貌、成分、结构进行表征研究;在光照条件下降解亚甲基蓝验证其光催化能力,通过改变催化剂浓度、搅拌条件、曝气氧气浓度和外加电流,研究了四种条件对光催化能力的影响.在亚甲基蓝浓度为40 mg/L,氧化石墨烯浓度为20 mg/L,曝气量为2 L/min,氧气浓度为50%时,2 h可见光照射后亚甲基蓝降解率为62.9%,总去除率为89.9%;当不进行曝气处理,外加电流密度为1 m A/cm~2时,2 h可见光照射后亚甲基蓝降解率为53%,总去除率为87.9%.氧化石墨烯可以通过光催化产生羟基自由基降解污染物,通过改变条件来增加自由基含量可以提升催化效果.     

加工变形对热镀锌基合金镀层性能的影响

通过对热镀Zn-0.2%Al镀层、Zn-5%Al合金镀层以及Zn-55%Al合金镀层三种不同镀层进行杯突试验,用扫描电子显微镜和金相显微镜对变形后镀层的表面形态和断面形态进行分析观察,对抗加工性能进行比较,表明Zn-0.2%Al镀层的抗加工性能最好,Zn-5%Al次之,Zn-55%Al最差;采用电化学的方法对变形后的三种镀层进行线性极化,通过极化电阻值进行比较,研究变形加工、基板厚度及镀层厚度对耐腐蚀性能的影响。结果表明,加工变形对Zn-5%Al镀层的性能影响较小,综合性能最优,基板厚度和镀层厚度对镀层变形后的耐腐蚀性能影响均不大。     

改性石墨烯光催化薄膜的制备及可见光光催化性能

根据改进的Hummers法制备了5mg/mL的改性石墨烯分散液并采用匀胶法在玻璃片上制备改性石墨烯薄膜,分别研究了转速(600～2000r/min)、滴胶时间(10～30s)、转加速度(100～500r·min~(-1)·s~(-1))、pH值(4～12)等匀胶工艺条件对改性石墨烯薄膜附着力的影响;通过拉曼光谱以及激光共聚焦光谱等方法,对改性石墨烯及其薄膜的微观形貌、成分、结构进行表征研究;以亚甲基蓝作为目标降解物,研究了改性石墨烯薄膜在可见光照射下的光催化性能,初步揭示了其可见光催化原理。结果如下:①确定了匀胶镀膜的优化工艺,成功制备的改性石墨烯薄膜对亚甲基蓝的可见光光催化降解率达35.3%。②激光共聚焦显微镜测定改性石墨烯薄膜在422nm处有最大吸收峰。     

电化学阻抗谱技术研究Ce(Ⅲ)转化膜在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为

应用电化学阻抗谱(EIS)连续测试B95铝合金表面稀土转化膜在3.5%NaCl溶液中铈盐转化膜的破坏过程,通过阻抗值的变化研究B95铝合金表面稀土转化膜在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,采用等效电路的方式对测试的EIS进行解析。通过转化膜腐蚀过程阻抗谱特征研究,建立了B95铝合金表面Ce(Ⅲ)转化膜腐蚀破环的3个阶段模型:浸泡早期、浸泡中期和浸泡后期。浸泡早期,铝合金表面稀土转化膜被电解质溶液湿润,水开始渗透进转化膜;浸泡中期,电解质溶液渗透转化膜被破坏,同时与转化膜自修复相互竞争,转化膜破坏/再钝化;浸泡后期,转化膜破坏超过转化膜自修复,铝合金基体开始逐渐腐蚀溶解。同时,该模型可以定量预测转化膜表面腐蚀发展的程度。     

钕铁硼永磁体二次化学镀镍-磷合金镀层性能研究

将超声波技术引入到化学镀中用于NdFeB永磁材料的表面防护,利用孔隙率测试、扫描电子显微镜、热震试验、电化学测试及盐雾试验等检测手段,对镀层的孔隙率、形貌、结合力以及镀层的耐腐蚀性能进行了分析。研究结果表明,将超声波技术与二次化学镀技术相结合应用到稀土永磁材料表面化学镀Ni-P合金上,能有效地提高镀层的结合力和抗腐蚀能力。     

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 通过对纯锌镀层（GI）、5%Al-Zn合金镀层（GF）以及55%Al-Zn合金镀层（GL）这三种不同镀层产品进行杯突试验,以及用扫描电子显微镜对变形后镀层表面形态进行观察,得出了镀层的抗加工成形性的区别;在0.02mol/L NaCl溶液中,用电化学测量系统测定了三种镀层在不同杯突变形量条件下的线性极化电阻。结果表明,在相同变形情况下,对GI镀层耐腐蚀性能影响较小,而对GF及GL镀层的耐腐蚀性能影响较大。     

循环水管道腐蚀原因分析

用室内模拟实验、电化学实验、水质分析、腐蚀产物的成分分析和XRD分析等方法,对某压力容器厂碳钢循环水管道腐蚀穿孔原因进行了分析。结果表明：碳钢在冷却水中的腐蚀主要是由溶解氧引起的电化学腐蚀,腐蚀的主要原因是,该厂补充水源为严重腐蚀性水。