带套管金属管道阴极保护效果的实验研究

以简化电路模型为依据 ,用实验方法对加外套管的管道阴极保护效果进行了分析。根据由实际套管情况简化的电路模型 ,设计了相应的实验装置。以套管内外的金属电阻和电解质电阻为主要变量 ,研究了套管内阴极保护电位的衰减规律。实验结果表明 ,在阳极到正常阴极保护的电解质电阻与阳极到另一电极的电解质电阻基本相等的情况下 ,金属电阻不太大时 ,极化电位衰减率和金属电阻之间呈线性关系 ;当极化电位衰减不太大时 ,保护电位衰减率的对数和金属电阻及因子 (两种电解质电阻之比 )呈线性关系。根据电位等值线图估计 ,当两种电阻 (金属电阻和一种电解质电阻 ,另一电解质电阻为零 )单独存在时 ,若电阻值超过 15kΩ ,或金属电阻和一种电解质电阻同时存在且两者大小接近时 ,若其中一种电阻阻值超过 6kΩ ,则套管内金属一般得不到保护     

运行条件对阳极支撑型固体氧化物燃料电池性能退化和阳极微观结构演变的影响

固体氧化物燃料电池(SOFCs)是一种清洁高效的发电技术，在分布式发电站、家庭热电联供以及电动汽车领域具有广阔的应用前景。然而SOFCs性能的快速衰减导致运行寿命缩短，阻碍了其商业化进程。本文旨在研究运行条件对SOFCs性能衰减和阳极微观结构演变的影响规律，给电池性能和稳定性的优化提供理论指导。本文研究了不同运行温度、放电电流密度、运行时间对电池端电压、极化阻抗以及微观结构的影响，解析了阳极微观结构演变规律。研究结果表明，电池放电初期会经历一个快速的衰减期，然后达到稳定状态。大电流密度放电会增加阳极的极化，从而加剧电池初期的衰减率。通过电池阻抗的解析发现初期衰减主要来自于阳极极化电阻的增加。通过阳极微观结构解析，发现阳极与电解质界面活性区域中的Ni催化剂的流失是导致电池运行初期性能下降的主要原因。经过初期快速衰减后，电池性能趋于稳定，在恒流放电工况下运行3000 h，极化电阻增长率仅为0.17%/kh。通过阳极微观结构的三维重构解析可知，在经历初期快速衰减后，电池阳极微观结构的变化较小，电池稳定性较好。未来的研究重点将聚焦在提高电池在复杂工况下的耐久性，并通过调控阳极组成和微观结构抑制电池性能的快速退化。     

金属Ni阳极溶解与钝化的机理研究

本文采用动电位扫描方法研究了硫酸盐水溶液中的金属Ni阳极过程。金属Ni阳极溶解与钝化表现为电荷传递分步进行、并以失去第一个电子的电化学反应为控制步骤的不可逆电极过程。金属Ni阳极正常溶解速度与电解质溶液组成浓度无关,而钝化是由于阳极极化电位较高时失去第二个电子的电化学反应直接生成固态NiO成相膜复盖电极表面所引起。综合实验研究事实和理论分析结果,本文提出了金属Ni阳极溶解与钝化反应的可能机理。     

直流杂散电流干扰缓解方法及其适用性

通过室内模拟试验装置，研究源于强制电流阴极保护系统的直流杂散电流对外部无阴极保护管道干扰的缓解方法，包括跨接电阻法、牺牲阳极法和金属屏蔽线法。文中主要考察跨接电阻、牺牲阳极位置和材质、金属屏蔽线位置和连接方式等对不同干扰类型的缓解效果和规律，讨论不同缓解方法的适用性，并对不同干扰类型提出推荐方法及适用条件，可为实际工程应用提供借鉴。     

Sb-Sn合金在不同介质中阳极成膜规律的研究

利用恒电位阳极极化电流与极化时间的关系、线性电位扫描研究了锑锡合金电极在不同电解质溶液中于1．2V(VS．SCE)阳极成膜规律及膜相结构分析。实验结果表明：与纯锑比较，舍金电极在不同种电解质溶液中的极化电流均增大，在酸性溶液中Sb Sn电极成膜规律有较大的差别；在碱性溶液中Sb Sn电极中的Sb没有得到保护。     

即热式热水器底部加强板阴极保护系统电场数值模拟

【目的】为给即热式热水器的底部加强板添加外加电流阴极保护系统,并获得均匀的电场分布。【方法】利用有限元法对两种型号即热式热水器底部加强板,在不同辅助阳极排布方式下的阴极保护电场进行数值模拟。【结果】在与钢条垂直方向,当辅助阳极位于热水器内胆高度的4/9处时,底板电位开始达到均匀分布。在与钢条平行方向,当阳极在热水器内胆长度的11/18到13/18的范围内,底板左右两端电位分布较均匀。随着辅助阳极数量的增加,底板表面的电位分布更为均匀,但对底板的电位数值变负未有太大的影响。将求解的平面空间分层并折算成直线,以辅助阳极所在的位置为中心,阳极两边均出现电位自衰减现象。【结论】采用2个辅助阳极较为经济。阳极的最佳位置区间为一个顶点坐标固定的长方形域。可根据衰减曲线,通过调节辅助阳极的电位,使离阳极最远的两个末端的电位达到保护要求。     

金属管道装置的电化学保护工程

防止金属管道、金属装置腐蚀的方法有多种 ,电化学保护是其中一种 .由于钢质管线 ,包括输水、输油、输气管线、热交换器金属装置等在工业生产环境中的腐蚀破坏大部分为电化学腐蚀 ,电化学保护在腐蚀控制工程中占有重要的地位 .电化学保护可分为阴极保护和阳极保护 .阴极保护是在金属表面通以足够的阴极电流 ,使金属表面阴极极化 ,成为电化学电池中电位均一的阴极 ,从而防止其表面腐蚀的防护技术 .阴极保护又分为牺牲阳极保护和外加电流阴极保护 .阳极保护是在金属表面上通入足够的阳极电流 ,使金属电位往正的方向移动 ,达到并保持在钝化区内…     

船体双区域外加电流阴极保护缩比模型模拟研究

建立某船1:100缩比模型.研究了船体双区域外加电流阴极保护系统中船体保护电位分布.结果表明,双区域阴极保护的优化设计是在船艏区增加1组辅助阳极,且参比电极布置在两组辅助阳极之问;船艉区参比电极布置在辅助阳极外侧,此时船体保护电位曲线分布均匀,均在-0.80～-0.90 V,船体得到有效的阴极保护.螺旋桨主轴接地后,发现船艉区辅助阳极附近电位降低,且随轴转动速率增加,辅助阳极附近电位进一步降低.船模主轴不同状态下,优化设计的双区域阴极保护系统,均能达到阴极保护要求.实验验证,采用缩比模型对船体外加电流阴极保护系统进行设计是一种方便、有效的方法,为船体阴极保护优化提供了新途径.     

界面层对LaBaCo_2O_(5+δ)阴极电化学性能的影响

采用溶胶-凝胶法在中温固体氧化物燃料电池(ITSOFC)阴极LaBaCo_2O_(5+δ)(LBCO)和电解质yttria-stabilized zirconia(YSZ)界面之间制备与电解质同质的过渡界面层。利用X线衍射仪(XRD)研究物质的晶体结构和化学相容性,通过扫描电子显微镜(SEM)、交流阻抗谱法和循环伏安法分别对试样的微观结构和电化学性能进行了研究。实验结果表明:过渡界面层使电解质表面形成"岛状"列阵结构;在800℃时,未引入和引入YSZ过渡界面层LBCO阴极的比表面电阻从0.354Ω·cm~2降低到0.215Ω·cm~2,下降了约39.3%。过渡界面层的引入使阴极的比表面电阻和极化过电位均降低,表现出更好的电化学性能。     

简单电路的一种计算方法—等电位法

给出一种计算简单电路指定节点之间的等效电阻的方法。利用等电位原理，将原电路进行等效简化，最后能清晰地计算出所求电阻。