应用周期反向电流电解精炼铜的研究

提高铜电解电流密度的主要障碍是阳极的钝化 ,用周期反向电流能相对地防止阳极钝化 ,从而电流密度可提高到 40 0A/m2 .经过实验 ,确定采用反向电流的操作条件及电解诸因素对反向电流电解的影响 ,从而初步确立了反向电流电解精炼铜的生产工艺 .     

多孔硅发光特性的研究

在以氢氟酸为基本组份的腐蚀液中,以单晶硅为阳极采用横向阳极氧化方法,制备了具有光致发光特性的多孔硅,系统地研究了多孔硅薄膜的光学性质;x光衍射分析表明样品具有良好的晶体质量;测量了样品的变波长激光喇曼光谱,光致发光峰值波长和半峰高宽度对电解液组份、电解电流密度及电解时间等量的依赖关系;利用二维量子尺寸效应对上述物理现象作了定性的解释.     

连续电解Bunsen反应产物制氢的研究

Bunsen反应作为实现硫化氢裂解循环的关键步骤,在产物的分离和纯化、副反应、碘蒸气沉积及腐蚀等方面面临着巨大的技术挑战。直接电解Bunsen反应产物可以从根本上解决产物的分离问题,从而减少反应物的过量使用。连续电解Bunsen反应产物HI/H_2SO_4混酸,分析了电解结果随时间变化的趋势,考察了阳极电解液中甲苯的存在对电解结果的影响。结果表明:连续电解在3h后可进入稳态,电解槽电压在1.0～1.5h迅速升高并稳定在3.33V;6h后阳极电解液中I~-浓度可以降低49%.阳极电解液中的I~-会透过质子交换膜进入阴极室,污染阴极电解液;甲苯的存在有利于降低阳极液中剩余I~-的浓度,抑制I~-对阴极电解液的污染及降低电解能耗。     

高压电解电容器阳极铝箔扩面腐蚀机理的研究

从扩面腐蚀机理的研究出发，针对国产铝箔的特点，设计出行之有效的扩面腐蚀工艺，从而使国产铝箔制成高比容高强度的高压电解电容器阳极用腐蚀铝箔。     

电化学加工YT15硬质合金表面形貌特征实验研究

由于所含碳化物粉末与黏结金属的电极电位差等原因,硬质合金电化学加工的阳极表面蚀除过程较碳钢和其他金属更为复杂.以YT15硬质合金为实验对象,对试件原始表面进行统一加工条件下的研磨处理,使之具有一致的表面状态.在此基础上进行电化学加工实验,以SEM图像结合轮廓曲线,分析表面微观形貌的横向特征和纵向特征,获得表面材料溶解的特点和规律.实验发现,使用不同电解液获得的表面微观形貌特征差异显著,加工过程中的表面微观形态和腐蚀规律及变化特性也各不相同.研究认为,不同电解液产生的不同阳极表面膜特性和硬质合金材料固有的多组分特征是导致这种差异的原因,抑制硬质合金同类材料的边界腐蚀是获得良好加工效果的关键.NaOH去钝化能力较强,溶解速度快,适于成型加工电解液;NaNO_3及NaCl具有良好的钝化成膜能力,阳极膜无序破坏容易导致不均匀腐蚀,纯电化学加工不容易获得良好的加工效果,但通过合理施加外力控制阳极膜的有序破坏,则可提高表面质量,具有作为复合光整加工电解液的潜力;H_2SO_4+H_3PO_4成膜较均匀,活化作用较好,具有抑制材料不均匀溶解的能力,适用于具有一定表面质量要求条件下同时达到特定成型效果的加工.     

Cu-Ni-Al惰性金属阳极铝电解应用测试

采用Cu Ni Al合金作金属阳极 ,在温度 75 0～ 85 0℃ ,电流密度 0 75～ 1 1 0A/cm2 的不同分子比和氧化铝质量分数的Na3 AlF6 NaCl CaF2 Al2 O3 熔盐中进行电解测试·结果表明 ,在不同电解操作条件下该阳极材料的腐蚀程度不一样 ,阳极在熔盐中的腐蚀速率远大于在空气中的氧化腐蚀速率 ,而且阳极电解的腐蚀速率与电解质中的氧化铝质量分数相关 ,氧化铝质量分数大 ,则阳极腐蚀速率小·另外 ,与碳阳极相似的是在高电流密度下腐蚀速率反而小·该材料是一种可开发的惰性阳极材料     

膜电解在碱溶碳分法氧化铝生产工艺中的应用

对碱溶碳分法氧化铝生产工艺中直接影响离子交换膜电解效果的碳分母液除杂方案、电解槽结构设计、阳极评选、阳极区碳酸钠电解液浓度及电解深度、阴极区氢氧化钠浓度、操作温度、电流密度等关键技术及要素进行了初步的设计、研究和评估。研究表明：碳分母液中少量残留的铝酸根可以通过添加适量碳酸氢钠下调pH值至10.2以下,絮凝析出再滤除,然后直接移接氯碱厂的电解技术方法。电解碳酸钠生产氢氧化钠和碳酸氢钠的适宜的操作条件为：阳极Na₂CO₃溶液浓度1.5～1.8mol/L,阴极NaOH溶液浓度5～7mol/L,电解温度80～85℃,电流密度1000～2500A/m²,电解深度85～90%。采用析氧过电位较低的镍涂钌电极作阳极替代钛涂钌阳极,可以降低槽压400mV,但其耐过钝化腐蚀性能有待研究提高。     

锗/硅量子点形貌随退火温度的变化与电学特性研究

研究了锗(Ge)量子点薄膜表面形貌随退火温度的变化及其相应的电学特性。以锗烷为主要反应气体,应用等离子增强化学气相沉积法(PECVD)在300℃温度、p-硅(100)基片上沉积了锗量子点薄膜,然后分别在400℃、500℃、600℃温度下退火。应用原子力显微镜(AFM)系统地观察了锗量子点薄膜的二维、三维图像,发现原位生长的锗量子点尺寸起伏大、薄膜表面比较粗糙。退火后,锗量子点分布趋于均匀,并且随退火温度的升高,量子点呈一定的取向排列,表面变得平整。通过电流-电压(I-V)和电容-电压(C-V)测试,发现锗量子点薄膜具有良好的电学特性。随退火温度的升高,电流、电容显著增大,漏电流减小,说明退火后,锗量子点薄膜晶界和粗糙度减小,使样品的表面、界面特性更好。     

多电极电解制备高铁酸盐及参数条件优化

采用自制多电极高铁酸盐电化学装置,运用单一变量法研究了多个电解条件对高铁酸盐生成的影响,并对电解条件参数进行优化。结果表明,电解液流动性有利于阳极OH^?的补充和氢气的外溢,有助于高铁酸盐的生成;电极板采用3阳极2阴极布置方式可提高电子传递效率和降低还原氢的分布,促进高铁酸盐的生成;极板间距可影响电路效率和析氢程度,进而影响高铁酸盐生成;电流密度适当增加可促进高铁酸盐的生成,而过高会导致析氧副反应增强,抑制高铁酸盐的生成;电解液温度的增加能够提高高铁酸盐生成速率,但也会降低其稳定性;电解液浓度增加促进高铁酸盐生成的同时,阳极钝化也会逐渐严重。采用多电极电解时最优极板间距为2 cm、电流密度55 mA/cm²、温度55 ℃、电解液浓度16 mol/L,在最优条件下高铁酸盐浓度为19 mmol/L,电流效率为66%。本次研究为进一步实现高铁酸盐多电极电解制备及应用提供了理论基础。     

金属-聚合物直接成型技术中铜的表面处理

研究铜的表面微纳米结构制备工艺并进行了优化.使用碳酸钠和钼酸钠的水溶液作为电解液,在恒定电压下对铜表面进行阳极氧化,在铜表面生成一层氧化膜.使用磷酸和磷酸二氢钠的水溶液作为腐蚀液,对铜表面进行腐蚀处理,以在铜表面获取微纳米结构,并在扫描电镜下观察其形貌.统计分析扫描电镜图片,计算得到铜表面的微纳米结构的孔隙率.结果表明:阳极氧化电压为15 V,阳极氧化时间为20 min,磷酸质量分数为20%,腐蚀时间为30 min时,铜的表面形貌较为平整,孔隙率达到25.77%.根据正交实验结果,腐蚀液种类、浓度以及腐蚀时间对孔隙率的影响较大,而阳极氧化电解液、电压以及电解时间影响不明显.使用阳极氧化和化学腐蚀相结合的方法可以在铜表面制备出均匀、孔隙率高的微纳米结构.     

电化学法研究碳钢在草酸中的钝化行为

采用极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)测试了25℃时,碳钢在3%草酸体系中的阳极极化行为。结果表明:碳钢在草酸溶液存在明显的钝化、点蚀、活化过程,且维钝电流密度小,稳定钝化区范围宽;在钝化区内固定的电位范围内出现电流震荡现象;添加缓蚀剂PASP,腐蚀氧化峰电流及维钝电流均降低,钝化区变宽;在不同的附加电位下,碳钢的阻抗谱与阳极极化曲线显示了对应的阶段特征。     

电聚合条件对聚吡咯钽电解电容器容量与损耗的影响

研究了导电聚吡咯在多孔Ta/Ta2O5阳极体（1μF/16V）表面的制备方法,采用恒电流电聚合法在该阳极体表面沉积一层导电聚吡咯作为电解电容器的阴极,着重探讨了支撑电解液的组成,阳极电流的大小及其施加方式对所形成的电容器容量和损耗因子的影响,结果表明：吡咯单体和支撑电解质的浓度比保持在3至4之间对电容器的性能是有益的,而过高浓度的吡咯单体和支撑电解质则会产生不利影响;随着阳极电流的增大,电容器的性能变差,因此阳避孕药电流不宜超过1.2mA.在以乙腈和1,2-丙二醇碳酸酯的混合物为溶剂的支撑电解液中,采用先施加大的阳极电流而后施加小电流的方法,可以获得平均容量达到额定容量98%以上且损耗因子较小（tgδ）小于1.3%)的样品。     

HgI2探测器中晶体表面处理的研究

该文研究了HgI2晶体表面状况对晶体电学性质的影响,主要探讨在不同的腐蚀条件下KI溶液腐蚀HgI2晶体时,得到不同的表面状况,从而对HgI2晶体电学性质产生的影响.扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)及微电流计分析表明,通过化学腐蚀,在0℃时,用浓度为10%～20%KI溶液,腐蚀时间2min左右,可以得到较好的晶体表面状况.上述工艺条件,能够很大程度上优化HgI2晶体的电学参数,从而提高HgI2核探测器的性能.     

硅铁阳极溶出非隔膜电解制备高铁酸钠

作者报道了用硅铁作为阳极,在非隔膜电解槽中电解制备了新型高效水处理剂高铁酸钠,并探索了最佳反应条件.当槽电压为3～7V,电流密度为40mA·cm-2,用含1%硅酸钠的40%的氢氧化钠为电解液,反应体系温度控制在35～40℃,电解180min,电流效率可达43.0%,可得到浓度为0.078mol·L-1的高铁酸钠.实验表明,用硅铁作阳极材料,比碳钢、镀锌铁皮、铸铁等阳极材料的电流效率以及电解产率都高得多.     

铝合金电极在AlCl_3和NH_4Cl电解液中的阳极行为

本文研究了铝合全电极在AlCl_3和NH_4Cl电解液中的阳极行为,探讨了电解液的pH、浓度以及缓蚀剂对电极的阳极极化行为、腐蚀行为的影响。氯离子能够活化铝电极,使之保持电极电势较负的特性,氯离子对铝电极的腐蚀可借调整电解液的pH、浓度以及添加缓蚀剂(NH_4)_2CrO_4等来加以抑制。添加(NH_4)_2CO_4的氯化物电解液中,铝合金阳极的电极效率可达86%。     

苛刻腐蚀环境下钛合金钝化膜的稳定性研究

在高含CO_2、H_2S苛刻环境腐蚀试验分析的基础上,通过钛合金钝化膜的原位电化学测试分析,结合钝化膜/溶液界面第一性原理计算及分子动力学模拟,探讨了钛合金管材钝化膜的热力学稳定性。结果表明:在180℃的高温CO_2和H_2S环境中,钛合金的阳极极化曲线均有明显钝化区,腐蚀反应为阳极反应过程控制,钛合金的腐蚀速率仅分别为0.4μm/a、0.9μm/a,具有良好的抗均匀腐蚀和点蚀性能。相比于CO2腐蚀环境,TC4钛合金在H_2S环境中的腐蚀电流密度相对较高,施主浓度较高,钛合金钝化膜在H_2S环境抗腐蚀性能较差。当吸附达到稳定态后,Cl~-、HCO_3~-和HS-3种腐蚀性离子与TiO_2界面成键主要是由Cl-3p5、O-2p4、S-3p4和Ti-3d2产生电子轨道杂化。随着温度升高、Cl-浓度增大,腐蚀性离子与Ti O2的界面结合能减小,钝化膜的稳定性降低。HS~-与TiO_2的界面结合能相对较负,TC4钛合金钝化膜在H_2S环境中的热力学稳定性相对较差。     

煤电化学氧化的研究

以硫酸为电解质,用铂作阳极,研究了汝箕沟烟煤的电化学氧化。实验表明,阳极电流主要取决于Fe~(2+)离子浓度,起始电流明显地受到2价铁离子转变为3价铁离子电极反应的影响。为了得到一定的阳极反应速度,煤粒子和阳极的接触是必要的。用GC/MS(气相色谱/质谱)联机分析了电解氧化产物,产物主要为重烷烃和有机酸的混合物。     

铅合金阳极电解二氧化锰的研究(Ⅰ)——电解条件的确定及成品的理化性能

作者用正交试验法探索铅合金阳极电解制备二氧化锰电流效率较高的电解条件。然后按这些条件进行电解,获得一定量的成品。对产品进行放电试验,再根据放电性能提出用铅合金阳极电解制备二氧化锰的较优惠工艺条件。文中列出试样及对照样品的理化特性数据。     

大型铁酸镍基金属陶瓷惰性电极电解腐蚀研究

采用热压法制备了D150mm×20mm的铁酸镍基金属陶瓷惰性阳极,进行100A规模电解试验·在900℃下,通以100A电流,进行了24h的电解实验,在整个过程中槽电压比较稳定,表现出良好的导电性能·对电解后阳极试样进行电子显微分析,发现电解质对阳极的腐蚀主要有两个过程:首先是AlxOyF(2y+z-3x)-z离子在阳极放电,生成的氧与阳极中的金属发生氧化反应,产生的金属氧化物溶解在电解质熔盐中;其次阳极反应生成的AlF3沉积在阳极中的空隙中·研究认为阳极腐蚀层的热膨胀系数与阳极基体不同,而引起在阳极冷却过程中表面起层、剥离的现象·初步折算的阳极腐蚀速率为18mm/a·     

NiFe2O4基金属陶瓷耐腐蚀因素分析及腐蚀率预测

采用灰关联分析方法解析了铝电解5%Ni-NiFe2O4基金属陶瓷惰性阳极的电解腐蚀率与电解参数的关系,建立了预测惰性阳极腐蚀率的人工神经网络模型.研究结果表明:灰关联分析是一种新的惰性阳极腐蚀数据处理方法;根据灰关联度的计算,在很多电解参数中找出了影响惰性阳极腐蚀率的主要因素,即Al2O3质量浓度、电解温度、分子比、面积比和电流密度等,并指出了各因素对电极腐蚀的影响程度;对NiFe2O4基金属陶瓷惰性阳极电解腐蚀率的预测结果与实测值吻合,表明利用所建立的神经网络模型能有效地预测惰性阳极腐蚀率.