锌电积过程中锰元素对铝阴极的电化学行为影响

传统湿法炼锌工艺采用纯铝板作为阴极,但随着锌精矿品位的降低,电解液中杂质离子含量增大,造成阴极腐蚀消耗增加.本文以铝锰合金为研究对象,研究锰作为添加元素,与铝形成良好铝锰合金阴极材料的电化学行为,进一步提高铝阴极的耐蚀性和电催化活性.采用交流阻抗、阴极极化曲线、恒电流极化曲线、塔菲尔曲线等分析方法,探讨不同Mn元素含量对铝锰合金在40℃恒温条件,Zn2+65g·L-1和H2SO4150g·L-1溶液中电化学行为的影响.研究结果表明:相比纯铝电极,添加Mn元素的铝锰合金电极的耐蚀性普遍提高,腐蚀电流均减小;随着Mn含量的增加,腐蚀电流逐步降低,腐蚀电位与Mn含量增加无明显变化规律;当Mn质量分数为1.5％时腐蚀电流达最低(1.11mA·cm-2),腐蚀电位最小(-1.0954V);零电势下,表观电流密度i0受Mn元素的添加影响显著,i0随Mn含量增加呈现出先增大后减小的趋势,在Mn质量分数1.5％时达到最大值3.7462×10-16mA·cm-2,远大于纯铝电极4.8027×10-33mA·cm-2,整体变化幅度明显,电极的电催化活性得到提高;不同电流密度下的析氢过电位和纯铝电极的整体接近,电化学过程均为电化学传质步骤控制.综合考虑电极材料的耐蚀性和电催化活性,含Mn质量分数1.5％的铝锰合金可作为理想的电积锌阴极使用.     

温度对工业电解液中镍电结晶行为的影响

采用循环伏安曲线、恒电位暂态电流-时间曲线和SEM等方法研究了工业电解液体系下温度对镍电化学行为及镍电沉积层微观组织的影响.结果表明:温度不改变该电解液体系中镍电沉积的形核/长大机理,其形核仍然为瞬时形核方式,生长符合三维瞬时形核生长模式.电解液温度升高,阴极峰峰值电流增大,镍的电结晶几率增加.温度升高镍电结晶初期的活性点并没有持续增加,提高温度会增加电解液的分散能力,电解液中Ni 2+更容易扩散至玻碳电极表面,镍晶粒形核及生长速率增大.当电解液温度为65℃时,镍电沉积层逐渐布满整个玻碳电极表面,沉积层晶粒尺寸均在100nm以下.     

Pb-Zn多孔电极电还原顺丁烯二酸

在甲磺酸镀液中电沉积Pb-Zn镀层,采用体积分数为10%的H2SO4腐蚀镀层使锌溶出,得到Pb-Zn多孔电极.通过线性扫描伏安法和恒电位阶跃实验分析多孔Pb-Zn电极的电化学性质,表明电极对顺丁烯二酸电还原合成丁二酸具有较好的电催化活性.研究无膜电合成丁二酸,探讨硫酸浓度、电流密度、初始顺丁烯二酸浓度、温度对电流效率的影响,得到合适的阴极电解条件,即在硫酸浓度为1.0mol·L-1,初始顺丁烯二酸浓度为1.0～1.5mol·L-1,电流密度为100mA·cm-2,反应温度为50～60℃时,电流效率超过88%.     

Electrochemical performance and corrosion resistance of Zn-Ai pseudo-alloy coatings in chlorine ion-containing environment

采用盐雾试验和电化学阻抗谱测试技术研究了纯锌和锌铝伪合金涂层在含氯离子环境中的腐蚀行为和电化学特性,通过扫描电镜、X射线物相分析等手段研究了原始涂层及腐蚀后的表面形貌和腐蚀产物的相结构,并对两种涂层的腐蚀机理进行了初步的探讨．随着盐雾时间的增加,纯锌涂层表面逐渐生成疏松多孔的胞状腐蚀产物层,主要腐蚀产物为Zn5（OH）8-Cl2H2O、ZnO和Zn5（CO3）2（OH）6,盐雾试验达到768h后腐蚀产物层局部区域发生龟裂．锌铝伪合金涂层表面生成致密的腐蚀产物层,主要为Zn5（OH）8C12H2O、Zn0.71A10.29（OH）2（CO3）0.145·xH2O及ZnAl2O4．电化学阻抗谱测试结果表明：随着盐雾时间的延长,两种涂层的电荷转移电阻均逐渐增大,但锌铝伪合金涂层的阻抗要明显大于纯锌涂层,表现出了更好的耐蚀性．     

氯化胆碱-乙二醇低共熔溶剂中Sn~(2+)/Sn的电化学行为

采用循环伏安法和计时安培法研究在氯化胆碱-乙二醇低共熔溶剂SnCl_2·2H_2O/[1ChCl:2EG] DES中,Sn~(2+)/Sn的电化学行为和Sn的电结晶形核机理。研究结果表明:Sn的电沉积需要一定的过电位,并随温度的升高,所需的过电位减小;获得323 K时的传递系数α为0.35,Sn2+的扩散系数为1.628×10-6 cm2/s;在303~343 K内,Sn~(2+)在SnCl_2·2H_2O/[1ChCl:2EG] DES中的电还原反应属于受扩散控制的准可逆过程;当阴极施加电位较小(较正)时,Sn在玻碳电极上的电结晶过程为受扩散控制的三维瞬时形核,当阴极施加电位较大(较负)时,Sn的电结晶过程更趋向于三维连续形核。     

新型高锰奥氏体合金耐液锌的腐蚀机理

对自制的一种新型高锰奥氏体耐液锌腐蚀合金在490 ℃的熔融纯锌液中的腐蚀行为进行了系统的研究,并探讨了其耐液锌腐蚀机理. 结果表明,与316 L不锈钢相比,新型高锰奥氏体合金具有更好的耐液锌蚀能力,其腐蚀速率为6.42×10-4 g·cm-2·h-1,而316 L不锈钢的腐蚀速率为1.54×10-3 g·cm-2·h-1. 新型高锰奥氏体合金在锌液中的最终腐蚀产物为Γ相+δ相+ζ相,而316 L不锈钢的腐蚀产物几乎全是ζ相. 新型高锰奥氏体合金的腐蚀产物中δ相固溶了质量分数在8.5%左右的Cr,Cr的存在使得δ相稳定性增加,致密的富含Cr的δ相的存在减缓了铁、锌反应速率,提高了新型高锰奥氏体合金的耐液锌腐蚀能力. 因此,以锰代镍来制取低成本的新型高锰奥氏体耐液锌腐蚀合金具有可行性.     

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.     

锌酸盐镀锌镍合金添加剂研制及其镀液性能研究

以碱性锌酸盐为基液,加入适量的镍盐、络合剂和自制的添加剂,即得碱性锌酸盐镀Zn-Ni合金的电镀液.通过霍尔槽实验优选出最佳的镀液配方和工艺条件,并对镀液的分散能力、阴极电流效率、沉积速度、稳定性和镀层的耐腐蚀性等进行了测试.结果表明:该镀液成分简单、操作方便,分散能力为77.16%,平均阴极电流效率为75%,平均沉积速率为34.88μm/h,所得Zn-Ni合金镀层结晶均匀细致、光亮平整,耐腐蚀性能好.     

Mg-Zn-Zr表面Ca-P涂层的制备及其降解性能研究

本研究采用微弧氧化与电化学沉积相结合的方法在镁合金(Mg-Zn-Zr)表面制备Ca-P生物陶瓷涂层.利用XRD、SEM、划痕仪、显微镜以及电化学工作站等测试手段来表征所得到的生物陶瓷的成分组成、表面形貌、涂层与机体的结合力、涂层厚度以及涂层材料的耐腐蚀性能.结果表明:在沉积溶液相同的情况下,沉积时间都为30 min,直流电沉积电流大小制备的Ca-P生物陶瓷涂层成分近似相同,主要成分为Ca HPO4·2H2O和Ca HPO4;在沉积电流为20 m A时,直流电沉积制备的Ca-P陶瓷涂层的腐蚀电位达到最大值-1.49 V,腐蚀电流密度达到最小值0.24×10-6A·cm-2,其耐蚀性能也最强.     

含氯离子环境下锌铝伪合金涂层的耐蚀性及电化学特性

采用盐雾试验和电化学阻抗谱测试技术研究了纯锌和锌铝伪合金涂层在含氯离子环境中的腐蚀行为和电化学特性,通过扫描电镜、X射线物相分析等手段研究了原始涂层及腐蚀后的表面形貌和腐蚀产物的相结构,并对两种涂层的腐蚀机理进行了初步的探讨.随着盐雾时间的增加,纯锌涂层表面逐渐生成疏松多孔的胞状腐蚀产物层,主要腐蚀产物为Zn5(OH)8-Cl2H2O、ZnO和Zn5(CO3)2(OH)6,盐雾试验达到768 h后腐蚀产物层局部区域发生龟裂.锌铝伪合金涂层表面生成致密的腐蚀产物层,主要为Zn5(OH)8Cl2H2O、Zn0.71Al0.29(OH)2(CO3)0.145.xH2O及ZnAl2O4.电化学阻抗谱测试结果表明:随着盐雾时间的延长,两种涂层的电荷转移电阻均逐渐增大,但锌铝伪合金涂层的阻抗要明显大于纯锌涂层,表现出了更好的耐蚀性.     

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。     

合金元素对铝阳极电化学性能的影响

通过正交试验法研究Mg,Sn和Hg元素对铝合金阳极电化学性能的影响,采用恒电流扫描法、动电位极化法和排水析氢法检测Al-Mg-Sn-Hg阳极的电化学性能和腐蚀性能,采用环境扫描电镜结合能谱分析研究A1-Mg-Sn-Hg阳极的表面形貌和显微组织.结果表明:Sn和Hg的加入使得一部分Mg与2种元素形成第二相,成为80℃、大电流密度下铝阳极活化的主要因素,并能很好地抑制析氢;另一部分Mg固溶在Al中,成为铝阳极保持活化状态的重要原因;得到了综合性能优良的Al-Mg-Sn-Hg铝合金阳极材料,它在电流密度为650 mA/cm2、80℃、4.5％的NaOH溶液中稳定电位为-1.707 V,析氢速率为0.38 mL/(cm2.min).     

稀土对ZL205A合金组织结构的影响

稀土在铝及其舍金中的作用和机理国内外学者研究较多,但对稀土元素在高强度铸造铝合金中提高强韧性作用方面研究较少.本文研究了稀土元素对ZL205A合金的影响,结果发现稀土在该合金中具有显著作用,不仅能细化铝合金晶粒还能显著提高合金的强韧性.     

可溶性镁合金的制备及其性能

针对传统可溶性压裂球材质存在的缺点,采用铸造法制备性能优异的可溶性镁合金,系统研究了铝含量对可溶性镁合金组织、溶解性能及力学性能的影响.结果表明:可溶性镁合金组织由α-Mg和β-Mg17 Al12相组成,随着铝含量的增多,组织中β-Mg17 Al12相数量增多,呈连续网状分布于α相晶界处,并且α晶粒也变得粗大.可溶性镁合金在氯化钾(KCl)溶液中可自行溶解,且随KCl浓度的升高,溶解速率变大,在质量分数为3％的KCl中溶解性能最佳.随着铝含量的增加,可溶性镁合金的溶解速率变大,室温下溶解速率最高可达7.42 mg·h-1·cm-2.溶解产物粒度分析结果显示,中值粒径D50为38.691μm,溶解产物物相为Mg17 Al12和Mg(OH)2.可溶性镁合金的抗压强度最高可达430 MPa,变形量为3.0％时试样断裂,随着铝含量的增加,可溶性镁合金的塑性降低.     

电解磁铁矿制备高铁酸盐

以精选的磁铁矿粉末为原料,制备磁铁矿块状多孔电极用于电解制备高铁酸盐.所用磁铁矿多孔电极在经过阴极极化等一系列预处理过程,在16 mol·L-1 NaOH溶液中表现出了很高的电流效率.在这一电解液中,通过对阳极电流密度、高铁酸盐的生成速率、电流效率、槽内电解温度等影响因素的研究,找到了较为适宜的电解条件:J=3.3 mA·cm-2,30 ℃, 16 mol·L-1 NaOH溶液.     

Preparation and electrochemical properties of carbon-coated LiFePO4 hollow nanofibers

Carbon-coated LiFePO4 hollow nanofibers as cathode materials for Li-ion batteries were obtained by coaxial electrospinning. X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, Brunauer–Emmett–Teller specific surface area analysis, galvanostatic charge–discharge, and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were employed to investigate the crystalline structure, morphology, and electrochemical performance of the as-prepared hollow nanofibers. The results indicate that the carbon-coated LiFePO4 hollow nanofibers have good long-term cycling performance and good rate capability:at a current density of 0.2C (1.0C=170 mA·g?1) in the voltage range of 2.5–4.2 V, the cathode materials achieve an initial discharge specific capacity of 153.16 mAh·g?1 with a first charge–discharge coulombic efficiency of more than 97%, as well as a high capacity retention of 99%after 10 cycles;moreover, the materi-als can retain a specific capacity of 135.68 mAh·g?1, even at 2C.     

铝耗及终脱氧氧位对IF钢水口结瘤的影响

通过对IF钢水口结瘤物各层成分及形貌的分析，得出造成水口结瘤的主要原因是Al2 O3夹杂物在水口内壁不断聚集和烧结.比较了不同铝耗对塞棒杆位的影响，铝耗较高时，塞棒杆位明显上涨，当铝耗超过3.5 kg·t-1时，可能导致钢水断浇等生产事故.对平均铝耗及平均终脱氧氧位作了定义，随着平均铝耗的增加，单支下水口浇铸时间呈下降趋势，当平均铝耗超过3.5 kg·t-1时，单支下水口浇铸时间低于50 min.铝耗随终脱氧氧位提高呈增加趋势，当终脱氧氧位在600×10-6以上时，铝耗可能超过3.0 kg·t-1；而平均终脱氧氧位超过600×10-6时，单支下水口浇铸时间可能低于50 min.     

A Study of Making Iron Aluminide Alloy Powders with New Rotating Electrode Technology

A new process was used for producing FeAl alloy pow de rs with double consumable rotating electrodes and the powders made in this appar atus were analyzed. In this new technology, tungsten rod serves as a cathode ele ctrode, while the alloy rod as an anode electrode. The conventional rotating ele ctrode process must have an anode with pre-melting alloys; however, in this new process, using pure iron as cathode electrode and pure aluminum as anode electr ode can eliminate the step of pre-melting. The e...     

锌铝合金镀层表面低铬钝化膜的研究

探索了低浓度铬酸盐钝化处理在热浸镀锌铝合金镀层上的应用·采用盐雾试验、电化学腐蚀试验和人造海水浸泡试验对锌铝合金镀层表面低浓度铬酸盐钝化膜的耐蚀性进行了测试,并借助ＸＰＳ和ＡＥＳ对钝化膜的组成进行了分析·结果表明,锌铝合金镀层经低铬酸盐钝化处理后耐蚀性得到了显著提高,钝化膜的元素组成(原子数分数,％)为:Ｓ５－５,Ｎａ３－４,Ｃ１１－８,Ｔｉ７－９,Ｏ４１－６,Ｃｒ１３－７,Ｚｎ１６－０·