铝液阴极法生产铝钙合金的研究

研究了在实验室条件下电解温度、阴极电流密度、电解时间和极距对熔盐电解法制取铝钙合金的电流效率的影响。当电解温度为690～710℃,阴极电流密度为0.8～0.9安/厘米~2时电流效率出现最大值,电解时间延长,电流效率降低,极距增加到一定值后电流效率变化不大。     

电解法生产铅钙合金的研究

本文研究了在实验室条件下电解温度和阴极电流密度对熔盐电解法制取铅钙合金的电流效率的影响,当电解温度为720—740℃、阴极电流密度为0.85—0.90安/厘米~2时电流效率出现最大值。     

熔盐电解二氧化硅制备低硼磷铝硅合金

分别采用高纯石墨和Fe-Ni合金为阳极,在960℃的冰晶石熔盐中电解SiO₂制备低硼磷铝硅合金,研究电流密度和SiO₂添加量对电流效率、阴极产物成分和B,P杂质含量的影响规律,并利用XRD和SEM表征阴极产物的物相组成和微观形貌.结果表明,以石墨为阳极时,当电流密度从0.5A/cm²增大到0.9A/cm²时,阴极产物中w［Si］从0.75%增大到15.17%,电流效率从2.58%增大到38.06%;B和P的最低质量分数分别为3×10^-6和7×10^-6.以Fe-Ni合金为阳极时,当SiO₂添加量从2%增大到6%时,阴极产物中w［Si］从3.19%增大到19.86%,电流效率从12.43%增大到70.48%;B和P的最低质量分数分别为6×10^-6和11×10^-6;阴极产物的物相组成为铝、硅和铝硅合金.     

MgCl_2-KCl-AlF_3-(La_2O_3)熔盐体系电解制备Al-Mg-La中间合金

在质量比为41.5∶48.5∶10的MgCl_2-KCl-AlF3熔盐体系中加入质量分数为0.6%La_2O_3,利用电解法制备了Al-Mg-La合金.用ICP-OES(电感耦合等离子体光谱仪)和XRD进行了合金的组成和物相分析.研究结果表明,在电解温度800℃,阴极电流密度6.92A/cm2,槽电压5.3~5.4V,电解时间为1h的条件下,电流效率为86.2%,得到的合金主相为α-Mg基体、β-Al12Mg17相与Al11La3相.高的阴极电流密度有利于合金中镁含量的增加.     

D＋—葡萄糖在Pb—Zn合金电极上电化学还原的研究

本文报道以Ｐｂ－Ｚｎ合金为阴极材料，在隔膜槽中电化学还原Ｄ＋－葡萄糖制备山梨糖醇的主要工艺条件，测定了阴极材料、电流密度、电流密度、溶液ＰＨ值、浴温度及添加剂等对电解还原电流效率的影响，为选择合适的工业电解条件提供基础数据。     

D_＋－葡萄糖在Pb－Zn合金电极上电化学还原的研究

本文报道以Ｐｂ－Ｚｎ合金为阴极材料，在隔膜槽中电化学还原Ｄ＋－葡萄糖制备山梨糖醇的主要工艺条件．测定了阴极材料、电流密度、溶液ｐＨ值、浴温度及添加剂等对电解还原电流效率的影响，为选择合适的工业电解条件提供基础数据．     

电沉积铅电极的制备及用于电还原CO_2制甲酸

为增加电极的活性面积,采用两步电沉积制备具有高活性面积的铅电极.先以铜棒为基质恒电位氢气泡模板法沉积多孔铜层,再以多孔铜层为基质电沉积铅.X射线衍射(XRD)结果表明铅为立方结构,扫描电镜(SEM)显示四方柱状铅粒均匀沉积在多孔铜层的孔壁上,呈现三维多孔形貌.电沉积铅电极用于CO2电还原反应,循环伏安(CV)测试结果表明,其比普通铅片电极具有更正的起峰电位和更高的电流密度.在施加电位为-1.7,V(相对饱和甘汞电极)、KHCO3电解液浓度为0.3,mol/L时,生成甲酸的最高电流效率达到92%.对CO2电还原过程影响因素的研究表明:在低电流密度区,随电流密度的增加,生成甲酸的电流效率和速率都增加;在高电流密度区,随电流密度增加,生成甲酸的速率增加,而生成甲酸电流效率逐渐降低.时长为1 h的CO2电还原反应中,产物甲酸的电流效率逐渐降低,对比反应前后电沉积铅电极的XRD谱图和SEM图发现,铅仍为立方结构,而形貌发生显著变化,铅由四方柱状变为层状覆盖在多孔铜层颗粒的表面.电极的活性面积减小是甲酸电流效率降低的主要原因.     

超硬铝合金作为阴极在锌电积过程中的电化学行为

选取商业纯铝和超硬铝作为锌电积阴极,在ZnSO4-H2 SO4体系中通过电化学测试研究两种阴极的电化学行为,同时利用扫描电镜观察铝合金上电积锌初期形核,X射线衍射分析锌片结晶取向.研究结果表明：500 A·m-2电流密度下纯铝阴极的析出电位和交换电流密度分别为-1.541 V和7.74×10-11 A·cm-2,超硬铝阴极分别为-1.496 V和6.07×10-3 A·cm-2.合金元素的添加会增加初期形核位置,提高形核速率,而形核速率的提高在一定程度上抑制卤族元素对阴极的腐蚀.沉积3h后,锌片结晶取向没有发生变化.超硬铝易发生烧板和鼓泡,电流效率低,只有84.54%;纯铝电流效率达到88.04%,且沉积锌平整、光滑,但阴极板容易被卤族元素腐蚀.     

高温自润滑铁－铼合金电镀层

研究了用电镀法制取铁－铼高温自润滑合金的可能性。结果表明，电流密度，高铼酸根离子浓度等因素对镀层含铼量和阴极电流效率有较大影响，确定了较适宜的镀液组成和电镀条件。摩擦实验结果表明，铁－铼镀层有高温自润滑的作用，有希望代替整体冶炼的铁－铼合金。     

吸附-电解协同法处理铜氨络合废水

针对铜氨络合废水处理难度大、工艺复杂等问题,提出了吸附-电解协同处理的新方法。以模拟铜氨络合废水为研究对象,考察了电解时间、电流密度、电解温度等因素对电解法的影响;并以此为基础,将改性油酸吸附剂涂覆在阴极表面,采用正交试验方法研究了吸附-电解联合处理铜氨络合废水的协同作用。结果表明,吸附-电解协同法在电流密度为0.01A/cm2时对铜氨络合废水处理15 min,即可使铜离子去除率达到93%以上,电流密度小、处理时间短且电流效率明显提高。     

导流式铝电解槽电-热平衡计算建模与应用

采用经验公式与数值计算相结合的方法建立导流槽电平衡及能量平衡计算模型,针对1台114.5 kA系列槽进行计算,得到槽体电-热场的分布和槽膛内形的相关信息.研究结果表明:在设定的工艺条件下,导流槽的槽极距可降至2.75 cm,体系电压可降至3.312 V,铝电解能量利用率提高到53.63％,体现了导流槽的极大节能潜力.在计算工况下,导流槽也能获得形状规整的槽帮,稳态时槽帮厚度可达12 cm左右.该计算模型和计算结果可为导流槽的设计提供参考.     

实验室用悬浮式阴极铝电解槽及其电场的有限元分析

提出了一种实验室用悬浮式阴极铝电解槽的结构形式,并用200 A和300 A该结构电解槽分别进行了纯铝及铝-钪合金的电解试验,用ANSYS软件对电解槽内的电势及电流密度分布进行了有限元分析.结果表明,电解槽的结构是可行的,电流效率可达80%左右,特别适合在实验室中用于铝电解技术的研究.     

电解槽内异型凸台对电解质/铝液界面波动的影响

针对铝电解槽内电解质/铝液界面的波动现象,基于计算流体动力学(CFD)的方法建立了铝电解槽内电解质/铝液两相流体流动的数学模型.使用Fluent软件的流体体积自由面跟踪法和自定义函数,研究了阴极凸台对电解质/铝液界面波动的影响.结果表明,异型凸台的加入使得两相界面的波动幅度降低了17.2%,但凸台的存在同时也使得熔体对侧部槽帮冲刷增强.     

电镀Ni—P非晶合金的研制

本文研究了在电沉积过程中阴极超电位与形成非晶态的关系。实验结果表明,在阴极极化曲线的平台处易产生非晶态。还讨论了电沉积条件对形成非晶态镀层的影响。在较高的镀液温度,低的pH值及适当的电流密度的条件下,镀液中H_3Po_3含量达到一定的比值,镀层易形成非晶态。镀液中H_3PO_3含量越高,镀层中的磷含量越高,当磷含量超过9％时形成非晶态,且镀层的耐蚀性随其磷含量的增加而增强。热处理温度对镀层的影响也做了检验。     

电化学合成纳米FeOOH电流效率的研究

本研究以金属铁为＂牺牲＂阳极,以不锈钢片为阴极,在无隔膜电解槽中,对电化学一步法合成纳米FeOOH过程中电流效率的影响因素进行了探讨。其结果表明：要获得较佳的电流效率,其适宜的工艺条件为：电流密度为12mA·cm-2;电解质浓度为0.08mol·L-1;电解温度为50℃;两极板间距为5.0mm。其中电流强度对电流效率的影响最大。     

电沉积TiB_2复合涂层阴极抗蚀性的研究

本文在实验室中用电沉积法制备了TiB_2—碳素基体复合涂层阴极试样,并进行了电解实验。借助电子显微镜和电子探针对试样电解前后的组织结构进行观察分析。结果表明,涂层为细密的TiB_2多晶体,有较强的抗蚀性,能被铝液良好湿润,可提高电流效率(达95％)。电解时的微量损耗主要是在铝液中溶解—磨蚀。此种材料可作为新型铝电解阴极材料。     

小电流镀铜对阳极氧化AZ31镁合金耐蚀性的 影响

研究了小电流镀铜封孔对阳极氧化AZ31镁合金耐蚀性能的影响.AZ31镁合金阳极氧化后,在传统的镀铜液中进行阴极小电流处理.SEM、EDS和XRD分析结果表明,阴极小电流处理后,在阳极氧化膜的多孔层中发生了铜的沉积.在质量分数为3.5% NaCl水溶液中测试的极化曲线表明,AZ31镁合金阳极氧化后进行小电流镀铜处理,可以提高自腐蚀电位,降低自腐蚀电流密度,使耐蚀性能得到显著提高.