平行板电极喷射电沉积中的枝晶分形生长

将分形几何引入到喷射电沉积,对枝晶生长动力学进行研究,以最终实现枝晶形态的可控生长.利用改进的有限扩散凝聚模型(DLA),通过Microsoft Visual C++6.0编程对平行板电极喷射电沉积二维枝晶簇的形貌进行了模拟.以平行板金属镍为阳极、石墨板为阴极,用自行设计的试验设备,采用平行板电极喷射电沉积的方法,制备了二维的金属镍枝晶以验证模拟结果.结果表明,镍沉积层的形貌特征为具有分形结构的枝晶,这与基于有限扩散凝聚模型模拟所得的平行板电极二维枝晶簇的形貌具有相似性,表明该模型对平行板电极喷射电沉积的试验研究具有很好的指导意义.     

点阴极下金属电沉积过程枝晶二维生长的计算机模拟

将分形几何与电化学相结合,通过改进的DLA模型,使用计算机对金属在以点电极作为阴极进行电沉积时生成沉积产物的形貌进行了模拟,对不同离子沉积速度、沉积过程中不同阶段以及使用不同形状点阴极时生成沉积产物的形貌进行了比较,并从分形维数的角度对模拟结果之间存在的差异进行了比较、说明。     

锌电解沉积物生长形态转变的研究

从近二维的硫酸锌薄层电解液的电解沉积锌中,发现了在电解液浓度较高时,得到枝晶形态的沉积物,以过滤出枝晶形态沉积物后的溶液作为电解液进行电解沉积时,得到类似DLA模拟的分形形态的沉积物,分析了沉积物形态转变的原因后认为,Cu2^＋和H^＋等杂质对生长形态转变起主要作用,用金相显微镜观察了两种形态的沉积物的微观形貌,发现枝晶形态的沉积物的顶端尖锐,而类似DLA模拟的分形形态的沉积物的顶端分叉。     

喷射电沉积镍枝晶试验研究

介绍了喷射电沉积技术的原理,采用自行设计的喷射电沉积设备制备了镍枝晶沉积物,考察了不同的试验参数对枝晶生长过程以及最终微观形貌的影响,根据计盒维数原理计算了枝晶图片的分形维数。结果表明,枝晶容易在高的电流密度下生长,电流密度高,提高了阴极过电位,有利于枝晶形成;随着电铸液中镍离子浓度的提高,生成的枝晶明显变得稀疏,分枝减少。微观形貌由致密紧凑型结构向疏松弥散型结构转变;电铸液温度的增加,沉积层逐步致密化。镍枝晶具有明显的分形结构,分形维数随着电流密度以及电铸液温度的增加而增大,镍离子浓度的增加而减小。     

DLA集团形貌演化的计算机模拟

在二维正方网格上,利用与传纯扩散有限凝聚 DLA 方法不同的分形生长模型,研究了具有不同扩散半径的拉子无规行走凝聚过程.计算机模拟结果表明,随着拉子扩散半径的增加,分形集团在二维正方网格上按如下系列“无序分形→枝状结构→类十字结构→十字结构”的形貌演化.与去噪声 DLA 模型相比,本文所述模型能够更为方便的得到各向同性或各向异性的分形生长集团     

喷射电沉积镍枝晶的试验研究

采用自行设计的喷射电沉积设备制备了镍枝晶沉积物,考察了不同试验参数对枝晶生长过程以及生成的枝晶形貌的影响,根据计盒维数原理计算了枝晶图片的分形维数.结果表明:较高的电流密度有利于枝晶的形成;随电解液中镍离子浓度的增加,生成的枝晶明显变得稀疏,分枝减少;枝晶形貌由致密紧凑型结构向疏松弥散型结构转变;随电解液温度的增加,沉积层逐步致密化.镍枝晶具有明显的分形结构,分形维数随着电流密度的增加而增大,随着电解液温度的增加先增大后减小,随着镍离子浓度的增加而减小.     

CS—9000型薄层色谱仪测定分形分维数

本文叙述了用CS－9000型薄层色谱仪测定分形分数维的方法。用计算机模拟的DLA模型分形图进行测量对照。在此基础上，对实际准晶的二值化分维图形进行测量，估算了测量的精度。     

强迫对流影响枝晶生长的三维相场法模拟

将计算流体的三维模型与模拟枝晶生长的三维相场模型进行耦合,建立强迫对流环境下枝晶等温生长的三维PF-LBM模型,以Al-Cu合金为例研究液态金属流动时枝晶的生长行为、不同流速下枝晶的生长行为并在相同模拟参数条件下将三维模拟与二维模拟进行对比.结果表明:液态金属的流动显著改变了三维枝晶原有的对称生长形貌.不同流速下枝晶的生长形貌和溶质场分布不同,流动速度越大,迎流方向主枝晶越粗,逆流方向主枝晶越细.流动速度对尖端曲率半径的影响大于对尖端生长速度的影响,大的流动速度对逆流方向枝晶的影响比对迎流方向枝晶影响严重.三维模拟中液态金属的流动状况比二维模拟中复杂;相同模拟参数下三维模拟中液态金属的流动对枝晶生长的影响比二维模拟中影响大.     

线状凝聚核聚集生长的模拟与实验研究

在传统二维DLA模型的基础上提出一个线状凝聚核聚集生长模型,利用该模型对线状凝聚核聚集生长过程进行计算机模拟,同时利用电解沉积金属锌的方法进行相应的电化学沉积实验研究,最后通过计算凝聚物的分形维数对模拟和实验结果进行验证。模拟结果显示,线状凝聚物的生长区域主要位于凝聚核尖端位置的邻近区域,凝聚核每一尖端部分引起的生长类似于一个点凝聚核的生长情况;相应实验得到的电沉积物的整体形态与模拟结果十分类似。凝聚核的形状不但影响凝聚物树枝的分布结构与形态,还影响凝聚物的分形维数。     

三维分形生长的计算机模拟及其维数

按照三维DLA模型的规则,分别在最近邻和次近邻的条件下用计算机模拟凝聚体三维分形生长情况,采用回转半径法计算三维DLA模型的分形维数.结果表明,近邻条件不同长成了不同的凝聚体外貌,但三维DLA模型有相同的分形维数,说明凝聚体的分形维数与点阵的结构在小范围粒子数内关系不大.     

薄层电化学沉积的形态转化

金属薄层电化学沉积几乎包含非平衡态生长的所有形态,成为研究非平衡态聚集动力学的理想系统.在形态花样中,枝晶和分形是最典型的2种,国内外学者对其形成及转化机制进行了大量的研究.目前普遍接受的观点是界面不稳定性是分形形态形成的本质原因,不稳定性的来源主要有电极反应、杂质、晶体生长等.总结了近年来国内外该领域的最新研究成果,并指出了其未来的研究方向.     

MnO2—WC复合镀层的制备

本文报道在石墨电极上制备ＭｎＯ２－ＷＣ复合镀层的合适工艺条件的研究结果，实验结果表明，复合镀层的结构形貌和其中ＷＣ的含量与电解液组成，电沉积条件等有关，在控制合适的民解液组成和电沉积条件下可以制备出较好的ＭｎＯ２－ＷＣ复合镀层，具有作为阳极材料应用的价值。     

掺杂钛基二氧化铅电极的制备及催化性能的研究

研究了用电沉积法制备掺杂钛基二氧化铅系列电极的制备工艺，制备出掺杂铁、钴、镍的3种钛基PbO2电极，并通过对苯酚的降解实验研究了电极的电催化性能．表明3种掺杂改性钛基PbO2电极具有较好的电催化性能，特别是明显地降低了槽电压，且降解过程符合一级反应动力学关系，确定该物质的降解过程符合准一级反应，并得到了反应速率常数．     

The preparation and performance of high activity Ni-Cr binary catalysts for direct borohydride fuel cells

Ni-Cr binary anode catalysts used in direct borohydride fuel cells (DBFCs) were prepared using a constant potential electrodepo- sition method. Compared with pure metal Ni catalysts, the electro-oxidation currents of borohydride ions (BH-4) more than doubled when using Ni-Cr binary catalysts under the same conditions. The enhanced activity of the Ni-Cr binary catalysts could be attributed to the change in distribution of BH-4ions on the surface of the Ni electrode. This is due to Cr electrodeposits, which allows a greater number of hydrogen atoms to catalyze from each tetrahedron BH-4 ion. The performance of Ni-Cr binary catalysts could also be improved by optimizing the electrodeposition conditions. The results show that Ni-Cr binary catalysts are optimally prepared using an electrodeposition method of 1s with a Cr3+ concentration of 0.2 mol L-1 and a potential of -0.100 V.     

Numerical Modeling of Dendrite Growth in Al Alloys

Dendritic grains are the most often observed microstructure in metals and alloys. In the past decade, more and more attention has been paid to the modeling and simulation of dendritic microstructures. This paper describes a modified diffusion-limited aggregation model to simulate the complex shape of the dendrite grains during metal solidification. The fractal model was used to simulate equiaxed dendrite growth. The fractal dimensions of simulated Al alloy structures range from 1.63-1.88 …     

电沉积铜镍纳米多层膜的机理

采用动电位扫描、循环伏安法以及交流阻抗等方法，研究了从柠檬酸盐体系中电沉积铜镍纳米多层膜的电沉积机理。研究结果表明：在研究体系中铜的沉积是扩散控制的电极过程，而镍的沉积则是首先形成类似Ｎｉ（ＯＨ）ａｄｓ的吸附中间产物，而后在电极上进一步还原为原子态。     

1,3-二甲基-5-亚硝基-6-氨基脲嘧啶泡沫镍阴极电催化加氢研究

为了改进1,3-二甲基-5-亚硝基-6-氨基脲嘧啶(ANDMU)的电催化加氢还原工艺,在平行板隔膜电解槽中,以泡沫镍为阴极,钛基二氧化钌为阳极,饱和硫酸钾的硫酸亚汞为参比电极,用恒阴极电位电解方法研究了ANDMU电催化加氢还原过程。讨论了支持电解质浓度、阴极电位、阴极液pH值、温度、反应物ANDMU浓度和阴极液循环流量等工艺参数对还原产物收率及电流效率的影响。在优化条件下还原产物收率99.9%,电流效率79.2%。与铅阳极比较,电压效率增加14%,直流能耗降低12%。     

1,3-dioxolane pretreatment to improve the interfacial characteristics of a lithium anode

1,3-dioxolane pretreatment to improve the interfacial characteristics of a lithium anode