合金相结构和电化学性能

镁合金可以作为海水激活电池阳极材料来使用。研究了az31、ap65和mg-3%ga-2%hg3种镁合金在海水中放电的电化学性能。mg-3%ga-2%hg合金的阳极极化曲线表明,该合金具有比az31和ap65合金更负的腐蚀电位。恒电流放电实验结果表明,mg-3%ga-2%hg合金在海水中表现出更好的阳极放电性能。交流阻抗测试表明,镁合金阳极和海水接触表面的电化学反应决定反应的活性,mg-3%ga-2%hg合金中的mg3hg和mg21ga5hg3化合物比az31合金中的mg17（al,zn）12相以及ap65合金中的铅在镁中形成的固溶体具有更好的电化学活性。

氟化碳是一种高储能密度锂原电池的正极材料,材料晶相结构对其电化学性能有重要影响。以nf3为氟化剂对多种碳源进行氟化,制备了不同层间距和比表面积系列的氟化碳材料,并进行表征和电化学测试。结果表明:通过优选碳源,可以增大氟化产物的层间距和比表面积,从而有效减小电极极化,提高电池的工作电压。

在铝合金牺牲阳极表面镀覆了不同厚度的锌层,对镀锌阳极试样进行了极化曲线和电化学阻抗测试,并采用自放电法分析了镀锌阳极试样的电化学性能。极化曲线结果表明,镀锌阳极试样的腐蚀电位随锌层厚度增加逐渐正移;电化学阻抗谱表明,镀锌试样电化学活性增加;自放电试验结果表明,镀锌层对电偶电流随时间的变化趋势影响不大,但一定厚度的锌层能使保护电流密度变化更趋平稳;阴极保护电位随时间变化总的趋势是先快速下降,而后趋于缓慢下降至稳定,镀锌层越厚阴极电位负移程度越大。

在铝合金牺牲阳极表面镀覆了不同厚度的锌层,采用自放电方法分析了镀锌铝合金牺牲阳极的电化学性能,结果表明:镀锌层对电偶电流随时间的变化趋势影响不大,但一定厚度的锌层能使保护电流密度变化更趋平稳;镀锌阳极试样的阴极电位随时间变化总的趋势是先快速下降,而后趋于缓慢下降至稳定,镀锌层越厚阴极电位负移程度越大;镀锌阳极试样表面腐蚀较均匀。

为了提高al-zn-sn-bi合金牺牲阳极的电化学性能,通过不同方式添加ga和稀土元素ce,熔炼了al-zn-sn-bi(1号),al-zn-sn-bi-ce(2号),al-zn-sn-bi-ga(3号),al-zn-sn-bi-ga-ce(4号)4种阳极合金,分析了4种阳极合金在人造海水中的开路电位、电流效率、腐蚀均匀性、腐蚀产物黏附状态等电化学性能,并通过阳极合金的微观形貌及其在3.5%nacl溶液中的极化曲线、电化学阻抗谱分析了添加ga,ce对阳极合金电化学性能的作用机制。结果表明:同时添加ga和ce的al-zn-sn-ga-bi-ce电流效率达96.7%,综合电化学性能明显改善;al-zn-sn-bi和al-zn-sn-bi-ce合金阳极的活化机理可用rs[ccoxrcox(qr1)(l1rad1)(l2rad2)]等效电路表示,al-zn-sn-bi-ga和al-zn-sn-bi-ga-ce合金阳极的活化可用rs[qr1(c1rw1)(c2rw2)(lrad)]等效电路表示。

加镁改性铝合金牺牲阳极在土壤中电化学性能研究

通过正交试验筛选确定了al-zn-in-si牺牲阳极材料的最佳配比为zn5.5%,in0.020%,si0.11%,fe0.12%。并对其电化学性能进行研究。结果表明,al-5.5zn-0.02in-0.11si牺牲阳极材料的电化学性能指标包括开路电位、工作电位、实际电化学容量、电流效率、表面溶解形貌等,均达到或超过国家标准。

采用金相显微镜、x射线衍射及扫描电镜研究zn含量对mg-al-pb-zn系镁阳极材料显微组织、相结构及表面形貌的影响;通过恒电流法、动电位极化法、排水集气法等研究该镁合金的腐蚀行为和电化学性能。结果表明:随着zn质量的增加,合金晶粒愈加细小,形成细小的等轴晶;合金主要由α-mg基体及长棒状的β-mg17al12相、颗粒状的mgzn相和mg2pb相组成;zn的加入可以提高镁合金放电电压和电流效率,降低析氢率。由于镁合金的"负差数效应"使析氢率随电流密度的增大而增大,当电流密度为10ma/cm2时,电流效率最高,可达91%;腐蚀产物主要成分为mg(oh)2、al2o3、pbo2及mgal2o4,且疏松、易脱落,使得镁合金阳极的工作电极电位负而且稳定,可促进电池反应深入进行。

铜及铜合金化学及电化学抛光：化学抛光 (1)普通型化学抛光溶液配方及工艺规范见表1。 (2)清洁型化学抛光溶液 ①工艺流程。上夹具一超声波脱脂一热水洗一三级逆流漂洗一除膜一化 学抛光一流动水洗一无铬钝化一流动水洗一封闭干燥一成品下架。 ②清洁型化学抛光溶液配方及工艺规范硫酸(h2s04)450ml／l 表1铜及铜合金化学抛光工艺规范 配方 工艺规范 12345 硫酸(h2s04，密度 1.84g／ml)／(ml／ l) 250～280400～500 硝酸(hn03，密度 1.50g／ml，质量

为评价低温土壤对镁合金阳极电化学性能的影响,通过极化曲线、交流阻抗和电流效率实验方法,研究了4种镁合金阳极在-4℃和4℃的模拟低温青藏高原土壤中的电化学性能.研究表明:镁合金中加入mn、al和zn元素可与杂质元素形成阴极作用较弱的金属间化合物,降低了镁合金的自溶解倾向,提高了电流效率;镁合金阳极在低温青藏高原土壤中呈活性溶解状态,溶解活性和反应活性由强到弱顺序为mgaz63b镁合金、mgaz31b镁合金、mgm1c镁合金和高纯镁;4种镁合金阳极中mgaz63b的电流效率最高,-4℃和4℃时分别为54.39%和61.77%;4℃土壤中氧的扩散速率比-4℃时高,故镁合金阳极在青藏高原土壤中4℃时溶解活性和电流效率均优于-4℃时.

注入N^+对316不锈钢、超纯AI、6061 AI合金电化学性能的影响

将热镀锌钢在含10g/lna2moo4.2h2o、ph为5的溶液中60℃下处理10~300秒,获得了钼酸盐转化膜试样.应用极化曲线和电化学交流阻抗谱(eis)研究了转化膜层在5%nacl水溶液的耐蚀性能.结果表明,经钼酸盐转化处理后的镀锌钢板,其腐蚀电流密度下降,极化电阻升高,阴极极化作用明显增强,腐蚀保护效率显著提高,电化学阻抗值提高了一个数量级;低频扩散阻抗值随处理时间的增加先增大后减小,表明腐蚀电解质在转化膜层孔隙中扩散的难易程度先增加后下降.

应用改进固相合成法制备亚微米li4ti5o12锂离子电池材料.x射线衍射(xrd)、扫描电镜(sem)和激光粒度分析分别显示:物相单一且粒度均匀,d50为0.886μm,属于亚微米级材料.合适的粒度和分布使得该材料展示出优良的电化学性能,以其装配的半电池中,0.1c首次放电容量为165mah/g,5c时放电容量可达107mah/g,10c时仍可达到54mah/g.

采用改进的氨水-双氧水法制备了纳米(ceo2)0.95(gdo1.5)0.05粉末,并利用tga/dta、xrd和tem对粉末进行了表征。由tga/dta分析曲线可知,粉末在621℃完全转化为晶态(ceo2)0.95(gdo1.5)0.05;xrd分析表明,粉末样品为萤石结构,计算得粉末的粒度为5.23nm,晶胞常数为0.5406nm;由tem照片可以看出,粉末呈软团聚状,颗粒细小均匀,粒径分布在5～10nm范围内,与xrd的分析计算结果基本一致。用sps法制备了纳米(ceo2)0.95(gdo1.5)0.05固体电解质材料,采用交流阻抗法测试其电导率,晶格电导率为1.32e-3s/cm,晶界电导率为0.24e-5s/cm,与普通材料相比,纳米材料的晶格电导率提高了两倍,晶界电导率提高了100多倍,但晶界电导仍小于晶格电导,即晶界仍然是阻抗性的。

将热镀锌钢板在7%(体积比)、ph=4的乙烯基三甲氧基硅烷溶液中40℃下处理2min,获得了硅烷膜试样。应用极化曲线和电化学交流阻抗谱(eis)评价了硅烷膜在5%nacl溶液中的耐蚀性能,采用俄歇电子能谱(aes)分析了膜层的成分和结构特性。结果表明,硅烷膜主要由c、o、si等元素组成,硅烷分子并非是简单地以物理吸附的方式存在于热镀锌层上,而是通过si–o–zn键使得硅烷界面层与热镀锌层紧密结合在一起。硅烷膜能同时抑制zn腐蚀过程中的阳极和阴极反应,其极化阻抗值rp可达5.53k?.cm2。硅烷膜的低频与高频容抗弧几乎合成一个弧,表明腐蚀过程中硅烷膜层已经很致密,界面电容很大,cl﹣难以通过膜层间隙到达zn基体表面。

为模拟再碱化钢筋混凝土结构的耐久性,对再碱化后的钢筋-砂浆试件进行加速碳化试验,碳化的时间采用试件进行再碱化前第1次碳化所用的时间.采用交流阻抗谱、极化曲线和ph测试等测试方法研究再碳化过程中钢筋电化学和水泥砂浆碱性的变化.试验结果表明:在本试验条件下,再碳化后试件的ph值仍然大于10.00;再碳化后钢筋的腐蚀电流虽然有所增大,但仍小于再碱化前的腐蚀电流密度,钢筋的腐蚀电位负移,但仍大于再碱化前的腐蚀电位.研究结果表明:再碱化后的混凝土结构对co2具有较好的抵抗侵蚀的作用.

模拟了新疆某油田井下地层水环境,采用恒电流法分别检测p110套管钢在不同温度、ph值、矿化度下的自腐蚀电位和极化曲线,考察了不同介质条件下p110套管的电化学性能。结果表明,相对温度而言,ph值和矿化度对p110钢电化学性能影响有限;随着温度的升高,p110钢的开路电位显著负移;温度能影响p110套管表面腐蚀产物膜特性,钝化膜的稳定性随温度上升而逐渐消失,从而导致在高温下p110钢表面不断溶解腐蚀。

采用共沉淀法合成lini1/3co1/3mn1/3o2,对材料的结构和电化学性能进行了表征,结果表明lini1/3co1/3mn1/3o2材料具有层状结构,在2.8~4.4v（vsli/li^＋）条件下进行充放电测试,首次放电比容量可达174.0mah·g^-1。

以纳米硅(si)、天然石墨(ng)和高软化点沥青为前驱体,通过球磨和裂解制备了具有壳核结构的硅/天然石墨/沥青炭(si-ng/pc)复合材料。考察了球磨时间、球磨速率和物料比等因素对制备材料的组成、结构及其作为锂离子电池阳极电化学性能的影响。结果表明:最佳球磨速率为300r/min,最适宜的球磨时间为21h。所制si-ng/pc复合材料的循环性能随pc含量的增加而提高,但其比容量却随pc含量的增加迅速降低,pc的最佳质量分数为30%。同时,si-ng/pc复合材料的比容量随si含量的增加而增大,为获得好的循环性能,纳米si质量分数应低于35%。在优化条件下制备的si-ng/pc复合材料在50个循环中表现出高的比容量和优异的循环性能。

为了改善q235钢的抗腐蚀性能,采用脉冲加弧辉光离子镀技术对其渗镀铬镍。利用x射线衍射、扫描电镜(sem)对q235钢表面铬镍合金渗镀层进行了分析,同时探讨了其电化学性能。结果表明:q235钢渗镀铬镍后表面形成了cr0.19fe0.70ni0.11合金层,明显提高了其抗腐蚀性能。

采用动电位极化、电化学阻抗谱和mott-schottky曲线研究了316l不锈钢在硫酸溶液和氢氧化钠溶液中的电化学行为。结果表明,316l不锈钢在硫酸溶液和氢氧化钠溶液中钝化区间分别为0.1～0.9v和-0.25～0.7v;316l不锈钢在氢氧化钠溶液中的阻抗模值较大。随扫描电位正移,硫酸溶液与氢氧化钠溶液中的动电位电化学阻抗谱变化趋势差异明显;0.1v条件下形成钝化膜的mott-schottky曲线证明钝化膜由p型和n型两种氧化物组成。

利用高温高压釜进行2cr13不锈钢的高温高压co2腐蚀实验,用扫描电镜(sem)和x射线光电子谱(xps)分析腐蚀产物膜的形貌和成分,电化学交流阻抗谱测试腐蚀产物膜对2cr13不锈钢电极过程影响,失重法评价两种2cr13不锈钢co2均匀腐蚀速率．结果表明:含氮钢的腐蚀产物膜结构比较疏松,腐蚀膜中的cr2o3被crn和na3cro4部分替代,并且含有较多的fe3o4和α-feooh,其膜的电阻值比不含氮的2cr13钢的小,腐蚀速率较大．