钛合金的环保电化学抛光工艺

针对航空用钛合金开发了一种不采用氢氟酸、甲醇、铬酐类等有毒物质的低毒、无刺激、环保型电化学抛光工艺,并采用光学显微镜、原子力显微镜等方法对电化学抛光后的钛合金表面形貌进行研究.该工艺所用溶液由无水乙醇、乳酸、高氯酸和高氯酸钠组成,将Ti-10V-2Fe-3Al钛合金在直流电源恒电流模式下电化学抛光,可以通过改变抛光时间、电流密度和高氯酸浓度等参数控制腐蚀深度.分别在体积分数为5%,10%和15%的三种高氯酸溶液中和在20,25和30 A·dm-2三个电流密度下进行电化学抛光.抛光后的钛合金表面形貌观察结果表明:在高氯酸含量较低(5%)的溶液中以20 A·dm-2电流密度抛光可以取得较理想的效果.     

电催化氧化降解活性红紫X-2R染料废水的研究

采用复极性三维三相电极反应装置对活性红紫X-2R染料进行了电催化氧化降解试验,分析了外加电压、主电极极间距、电流密度、初始pH值、曝气量等因素对降解效果的影响,确定了最佳工艺条件:外加电压30 V,电流密度28 mA/cm2,主电极极间距5 cm,初始pH值6,曝气量3 L/min,初始质量浓度为400 mg/L的染料废水经50 min电催化氧化后,脱色率与COD的去除率分别达99.1%和93.5%.     

电催化氧化降解活性红紫X-2R染料废水的研究

采用复极性三维三相电极反应装置对活性红紫X-2R染料进行了电催化氧化降解试验,分析了外加电压、主电极极间距、电流密度、初始pH值、曝气量等因素对降解效果的影响,确定了最佳工艺条件：外加电压30 V,电流密度28 mA/cm2,主电极极间距5 cm,初始pH值6,曝气量3 L/min,初始质量浓度为400 mg/L的染料废水经50 min电催化氧化后,脱色率与COD的去除率分别达99.1%和93.5%.     

钛基氧化钌电极在油田污水处理中的研究

本文以油田污水为研究对象,用钛基氧化钌作阳极,采用电化学氧化法处理石油污水,研究了电解时间、电流密度及电极间距对污水中铁去除率的影响,实验发现在优化电解时间、电流密度、电极间距等参数后,有很好的除铁效果;将电化学氧化除铁与氧化剂H2O2除铁进行实验对比,结果表明电化学氧化除铁不但具有更好的氧化能力和处理效果,而且避免了因添加化学药剂而带来的二次污染.     

室温电化学制备的SrWO_4多晶膜的团簇生长实验研究

采用室温恒电流电化学技术,在含Sr2 的碱性溶液中制备出了结晶良好的、形貌可控的Sr WO4多晶膜,研究了电流密度、电极间距和衬底的处理方式,对Sr WO4多晶膜的团簇生长的影响及产生的原因.SEM分析表明,在不同的条件下,多晶膜的团簇生长行为也会有所不同.实验结果表明电流密度是影响沉积膜形貌的最主要因素,当它降到0.05mA/cm2时团簇会消失,Sr WO4多晶膜呈现层状或近层状生长;电极间距也是影响沉积膜形貌的主要因素,当它达到4.5cm时团簇已经基本消失;衬底的粗糙程度也会影响沉积膜形貌,但相对于电流密度和电极间距来说,影响的程度要小得多.作者认为,生长团簇的出现是由于材料的结构特性、晶体生长的物理化学条件等综合因素的影响而产生的.     

电化学氧化法处理高浓度氨氮废水的实验研究

采用电化学氧化对模拟高氨氮废水进行预处理,考察了不同电极材料、电流密度、氯离子浓度和pH值等因素对氨氮去除效果的影响。研究结果表明,高电流密度和氯离子浓度有利于氨氮的去除,试验得到的适宜电解氧化条件为：电流密度15mA／cm3,氯离子浓度4000mg／L,采用Ti／RuO2～IrO2电极为阳极,电解2h。当初始氨氮浓度...     

甲基橙在复合修饰电极上的电催化氧化

为了更好地处理偶氮类印染废水,采用电化学催化氧化的方法,以具有典型偶氮结构的甲基橙模拟废水为处理对象,使用Ti/Sb-RuO2电极和Ti/Sb-RuO2/Co-Mo电极,分别研究了电流密度、降解时间、极板间距、pH值对甲基橙溶液脱色效果的影响,并优化出最佳的处理条件.实验结果表明:使用Ti/Sb-RuO2/Co-Mo电极在电流密度为100mA/cm3,降解时间为15min,极板间距为1.5cm,pH值为6.0条件下,甲基橙的脱色率可达到95%以上.     

电解法处理乳化废水的技术研究

通过对电解法处理乳化废水的作用机理进行初步探索 ,试验考察了不同电极间距、不同阳极材料、不同电解质成分和不同阳极电流密度对废水处理效果的影响。研究结果表明 ,在实验废水标准条件下 ,电解法处理乳化废水的最佳工艺参数是 :采用 Fe-F e电极 ,间距为 11mm,以 w ( Na Cl) =0 .1%为电解质 ,阳极电流密度为 10 0 A/m2 ,处理能耗为 5 .5 k W· h/m3废水。废水 CODCr去除率为 94%。     

不锈钢微结构电解抛光工艺研究与试验

为提高304不锈钢微结构的电解抛光加工质量,开展了不锈钢的电解抛光工艺分析与试验.首先根据不锈钢在电解抛光液中的极化曲线检测结果分析,选定抛光的电流密度为2.2 A/dm2.其次,设计正交因素分析法试验,研究不锈钢在不同电流密度、温度、抛光时间等工艺参数下电解抛光后的表面质量.试验结果表明:随着电流密度增加,表面粗糙度呈现先减小后增大的趋势;温度及抛光时间对表面粗糙度的影响规律与电流密度类似.在影响表面粗糙度的三个因素中,电流密度影响最大,温度次之,抛光时间最弱.最后,利用最佳电解抛光参数组合,加工出高表面质量的不锈钢微结构.     

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。     

Room-temperature facile synthesis of MnO2on carbon film via UV-photolysis for supercapacitor

A facile UV-photolysis method has been developed to synthesize birnessite-type MnO_2 nanosheets on carbon film at room temperature for supercapacitor electrode materials. The results clearly demonstrated that the specific capacitance of carbon/MnO_2 composite electrodes was controlled by the adjustable UV-photolysis reaction time in KMnO_4 solution. For the optimized composite electrode obtained after 2 h reaction, a superior specific capacitance of 277 Fg~(-1) was achieved at current density of 0.2 Ag~(-1). This finding suggests that UV-photolysis is a potential method to fabricate MnO_2 on carbon film for supercapacitor.     

Fabrication of MgB_2 superconducting films by different methods

MgB2 superconducting films have been successfully fabricated on single crystal MgO(111) and c-AL2O3 substrates by different methods. The film deposited by pulsed laser deposition is c-axis oriented with zero resistance transition temperature of 38.4 K, while the other two films fabricated by chemical vapor deposition and electrophoresis are c-axis textured with the zero resistance transition temperature of 38 K and 39 K, respectively. Magnetization hysteresis measurements yield critical current density Jc of 107 A/cm2 at 15 K in zero field for the thin film and of 105 A/cm2 for the thick film. For the thin film deposited by chemical vapor deposition, the microwave surface resistance at 10 K is found to be as low as 100μΩ, which is comparable with that of a high-quality high-temperature superconducting thin film of YBCO.     

驻波型热声制冷机回热器的结构优化

对驻波型热声制冷机的回热器进行了理论研究,通过对绝热情况下回热器内系统能流的分析,得到了以回热器位置和结构参数为变量并能够较为准确地预测出回热器时均温度差△Tm的解析表达式.将所得解析表达式与实验结果、线性化结果进行比较,表明了结果的准确性.运用所得结果对板叠式回热器在声场中的位置、板叠厚度和板叠间距进行优化,得到了回热器最优位置xs=f-1 (△Tm),最优板叠间距2y0/δκ=3.3～3.4,最优板叠厚度为2l/δκ=0.7.     

碘硫循环制氢中 HI 的电解渗析浓缩工艺研究

为应对碘硫循环制氢工艺中浓缩 HI 的要求,采用石墨、活性炭纤维布为电极,Nation117CS 为质子交换膜构成电解渗析(EED)池,对Bunsen反应 Hix相的模拟溶液进行了HI 的 EED浓缩实验.实验结果表明,EED操作能够对 HI 起到有效的浓缩作用.在所考察的 2.5～20.0 A/dm2 电流密度范围内未发生浓差极化,随电流密度的提高,阴极液 HI 浓缩速率逐渐增大.在连续运行实验中,当电流密度为 20.0 A/dm2 时,对初始m(HI)为 8.8 mol/kg 的 HH-H2O-I2溶液进行2 h 的 EED处理,即可使m(HI)超越恒沸点.采用石墨电极时的浓缩效果优于采用活性炭纤维布,但采用后者时EED槽电压明显低于前者,可使EED操作能耗有效降低.提高操作温度会使HI的浓缩效率下降,但可显著降低槽电压.     

聚苯胺/聚砜复合膜电极对苯二酚及其混合体系的电催化氧化

采用循环伏安法电化学聚合制备了聚苯胺／聚砜复合膜电极，研究了复合膜电极对对苯二酚和邻苯二酚的单组分及其混合体系的电催化氧化．结果表明聚苯胺复合膜电极具有很好的电催化作用，在混合体系中对苯二酚的一对氧化还原峰和邻苯二酚的两对氧化还原峰能够清楚地区分；并且在一定的浓度范围内单组分的浓度与峰电流呈良好的线性关系，说明该电极对苯二酚的测定在定性、定量中具有潜在的应用价值.     

预处理对PAA膜制备的影响

利用两步阳极氧化法制备多孔氧化铝膜,以膜的孔直径、孔密度和膜厚等作为膜质量指标,探讨预处理膜制备的影响;利用扫描电镜,X—射线衍射观察不同条件下氧化膜的微观结构。结果表明:经过高温退火和电化学抛光等预处理,能够得到质量较高的膜,孔直径为55~60 nm,孔间距为90~95 nm,膜厚度为8.5~9μm,孔密度高达1.28×1010个/cm2。     

Synthesis of CNT film on the surface of micro-pyramid array and its intense pulsed emission characteristics

We developed a new scheme to suppress the electric-field-screening effect in high growth density of a carbon nanotube(CNT) film during its intense pulsed emission.We synthesize the CNT film on a tridimensional surface(t-CNT film).The tridimensional surface includes wet etched silicon pyramids,and the Ni layer is electroless plated thereon.The intense pulsed emission characteristics of the t-CNT and planar-grown CNT(p-CNT) films were measured using a diode structure in single-pulse mode.The even turn-on field decreased from 5.5 V/μm for p-CNTs to 2.8 V/m for t-CNTs,and the peak emission current increased from 232 A for p-CNTs to 324 A for t-CNTs at a peak field intensity ～12.2 V/m.The peak current of the t-CNT film increased by ～39.7% over the p-CNT film.It is clear that the micro-pyramid array can effectively suppress the field screening effect to improve the electron-emission of CNT films.     

Comprehensive model for a slag bath in electroslag remelting process with a current-conductive mould

A mathematical model was developed to describe the interaction of multiple physical fields in a slag bath during electroslag remelting (ESR) process with a current-conductive mould. The distributions of current density, magnetic induction intensity, electromagnetic force, Joule heating, fluid flow and temperature were simulated. The model was verified by temperature measurements during remelting 12CrMoVG steel with a slag of 50wt%-70wt% CaF₂, 20wt%-30wt% CaO, 10wt%-20wt% Al₂O₃, and ≤ 10wt% SiO₂ in a 600 mm diameter current-conductive mould. There is a good agreement between the calculated temperature results and the measured data in the slag bath. The calculated results show that the maximum values of current density, electromagnetic force and Joule heating are in the region between the corner electrodes and the conductivity element. The characteristics of current density distribution, magnetic induction intensity, electromagnetic force, Joule heating, velocity patterns and temperature profiles in the slag bath during ESR process with current-conductive mould were analyzed.     

Polishing technology of surface for diamond film using the method of laser ablation

Conclusion Good unity in thickness and a smooth surface of diamond film are obtained by using the methods of laser ablation and machine grind to the surface of diamond film. Compared with the machine polishing method, the polishing rate increased by over 10 times. After laser ablation and machine polishing, the thickness change and the roughness of a diamond film with 400 μm thickness and 1 cm² area are 10–15 μm and 0.05 μm, and this film is basically suitable to using in electronics.