一、铅基多元合金在化工防腐工程中的应用与实践(论文文献综述)
韩朝辉[1](2016)在《Al/TiB2复合电极材料的制备与性能研究》文中指出在当今社会,有色金属已成为决定一个科学技术、国家经济、国防建设等发展的重要物质基础,是提升国家综合实力和保障国家安全的关键战略性资源。在有色金属提取中的电化学提取过程占据了越来重要的地位,其中电极材料的的选择将直接影响到整个电化学反应过程,因此,电极材料作为电沉积系统的关键因素,是湿法冶金工业能否实现“低能耗、高产出”的生产模式的关键所在。本文是在国家“863”项目和国家自然科学基金面上基金项目的研究基础之上,进一步提出了一种以金属陶瓷TiB2为中间层的Al基涂层复合电极材料,进而再获得国家自然科学基金地区基金项目的支持。本文分别从涂层电极的基体材料与表面活性涂层入手,通过对基体材料结构以及组成的研究,根据复合材料的可设计性与叠加性,使用Ti包Al层状复合电极材料作为电极材料的基体材料,以此改善电极材料的电化学性能,并通过研究Al、Ti厚度比的变化对电极材料性能的影响,从而确定出影响电极材料的关键因素为Al,为新型复合电极材料的开发奠定基体材料基础。同时,本文中的表面活性涂层从传统的高成本的表面稀贵金属活性涂层的使用上入手,通过其他活性组元的添加,提高涂层的活性,减少稀贵金属的使用,降低成本。为彻底摆脱表面活性涂层使用稀贵金属的约束,并结合具有优异的综合电化学性能的Pb02优势,将电极表面传统的稀贵金属活性涂层改变为一种成本低廉的、催化活性高的廉价金属氧化物,在保证电极电化学性能的前提下,尽量的降低电极的制造和使用成本。在前两部分的研究基础之上,并结合金属陶瓷TiB2所具有耐蚀强、导电好的特性,采用等离子喷涂法制备出了新型Al/TiB2复合电极基体材料,并通过电镀法,在该基体材料表面制备出具有高活性、耐腐蚀的β型Pb02活性涂层,并对其复合电极材料的各项电化学性能以及复合界面进行测试分析,探讨了电极材料基体的改变对电极材料电化学性能的影响。同时,结合模拟生产试验,系统的考察并对比了新型电极材料在实际电沉积金属过程中的各项性能参数(包括槽电压、上板量、电能单耗、电流效率以及产品质量等)。研究结果表明:通过对电极基体材料结构组成的改变,实现了电极材料耐腐蚀性能的提高、表面电流分布更加均匀以及电催化活性的改善。结合Al与TiB2在制备过程中润湿性以及可能发生化学反应过程的吉布斯自由能的计算,表明了Al与TiB2具有良好的润湿性(θ-70°<900),但是两者不可能发生化学反应过程△Gθ>0,因此两者仅仅是通过扩散过程实现结合,Al原子能够填满TiB2的晶粒间隙,这为其具有优异的导电性能奠定了基础。结合电化学工作站的测试,对Al/TiB2电极材料的Tafel腐蚀曲线、循环伏安曲线以及交流阻抗谱的测试分析,表明在电化学反应过程中,由于金属陶瓷TiB2以及表面活性涂层β型Pb02的高稳定性能,降低了电极材料在腐蚀过程中的腐蚀电流密度(较Ti基的降低2个数量级)、表面交换电流密度下降6个数量级,使得电极材料的耐蚀性能提高,从而延长了电极材料的强化寿命(较Ti基的强化寿命提高80%)。在析氧极化过程中的交换电流密度提高近10倍之多、表面的传递系数增大了6.47%,电极表面的活性涂层的伏安电荷数(Q外)增大16.14%,催化活性点数提高,加快了电极的电化学反应速率,从而使得新型复合电极材料的电催化活性增大。同时,由于Al基体具有的优异导电性能,电极表面的电势分布更加均匀(同距离的电势变化范围降低了85.23%),为电极材料性能的改善奠定基础。通过在电沉积金属Ni的电化学反应体系中进行模拟生产试验,通过各项参数的测试比较,与传统Pb合金电极比较,表明了以金属陶瓷TiB2为中间层的Al基复合电极材料能够实现降低槽电压(可降低10.34%)、提高电流效率(提高8.76%)、减少电能消耗(降低24%)以及改善产品质量(杂质Pb含量降低73.19%)等过程,特别是在降低能耗方面表面尤为突出,可以利用比传统Pb合金电极低340 kWh的电能,生产出接近于2倍的产量。
杨东[2](2014)在《锌—铝—镁—稀土合金镀层的制备及其耐腐蚀性能研究》文中研究指明热镀锌是钢铁表面处理的方法之一,其优点在于加工工艺简单,所获得的产品耐蚀性能优良,因此在汽车、家电及建筑等行业得到广泛应用。随着现代工业和科学技术的迅速发展,传统的热镀锌镀层已经无法满足防腐蚀的需要。本文在研究Zn、Zn-Al、Zn-Al-Mg镀层的基础上,选择向Zn-Al-Mg镀液中添加不同掺量的稀土(Re=La、Ce、Pr)元素,研究了锌基多元合金镀层的热镀工艺,确定了稀土的最佳掺量和添加方式。在此基础上,制备了Zn-Al-Mg-Re合金镀层,测试了其耐蚀性能,研究了其腐蚀机理。对所有镀层进行中性盐雾试验,每隔500h测定一次失重速率,共循环3000h,以此研究不同镀层耐蚀性能。测试结果表明:Zn-4.5Al-0.05Mg合金镀层的失重率较Zn和Zn-4.5Al低。采用电化学动电位测试法研究了不同镀层耐腐蚀性能。其极化曲线测试表明:Zn-4.5Al-0.05Mg合金镀层腐蚀电流较Zn和Zn-4.5Al小,耐蚀性能较好;当La和Ce两种稀土掺量为0.09%时,腐蚀电流密度较其他三种掺量小,耐蚀性能较优;当Pr的掺量为0.12%时,腐蚀电流密度较小,耐腐蚀能较优。采用X-射线衍射分析了腐蚀产物。其结果表明,添加Al、Mg、Re后,镀层的腐蚀产物主要是碱式氯化锌,能够在镀层表面形成致密保护膜,且附着力比较强,能够在一定程度上防止腐蚀继续进行。采用扫描电镜测试了镀层腐蚀后的微观形貌。测试结果表明:锌铝镁镀层样品表面腐蚀得比较均匀,镀层表面没有蚀孔;在镀液中加入稀土元素后,稀土起到了细化晶粒的作用,降低了晶间腐蚀速率,从而提高了耐蚀性能;锌-铝-镁-稀土镀层耐腐蚀性能良好的原因是生成了可以有效防止晶间腐蚀发生的腐蚀产物,其结构致密且均匀覆盖在镀层表面。
宁丽君[3](2012)在《典型紧固件涂镀层在模拟海洋环境中的腐蚀行为》文中提出船舶及海洋工程中采用大量的钢质紧固件进行连接,腐蚀是其在海洋环境中发生失效的重要原因之一,通常需要采用一些表面处理来提高紧固件的耐蚀性。镀锌钝化层以其工艺简单、高耐热性、耐蚀性、致密性和美观等特点,得到开发和应用。环氧富铝/锌铝涂层(简称复合涂层,下文同)除了具有锌铝涂层的物理屏蔽、钝化和阴极保护作用外,其在耐蚀性和涂层致密性等方面均表现出适用于海洋环境的特点。海洋环境中使用的钢质紧固件的腐蚀与温度、盐度等环境因素密切相关。本文在综述海洋环境腐蚀影响因素、紧固件表面处理技术及涂层失效过程研究方法的基础上,选择镀锌钝化层和复合涂层对45#钢紧固件进行防护处理,并在实验室条件下,重点研究了其在模拟海洋环境工况中的腐蚀行为。采用扫描电镜,厚度测试,附着强度等测试方法,对两种膜层表面微观形貌和物理性能进行测试。镀锌钝化层厚度为15~20μm,附着力为0~1级,复合涂层厚度约为16~20μm,附着力较镀锌钝化层稍低,为1~2级。利用腐蚀电位分析和电化学阻抗谱研究了两种膜层分别在质量分数为1%、3%、5%和7%NaCl溶液中和20℃、35℃以及50℃海水中全浸的腐蚀行为,并通过中性盐雾试验模拟两种膜层在海洋大气环境中的腐蚀行为。在不同浓度NaCl溶液和海水中两种膜层均能有效的保护基体。首先考察Cl-浓度的影响。在NaCl溶液中,镀锌钝化层的腐蚀过程表现为3个阶段:钝化膜的溶解,镀锌层的阴极保护和钢基体的腐蚀,NaCl溶液浓度不同时,腐蚀过程呈现相同的规律。复合涂层也表现为3个阶段:环氧富铝膜层的破坏及其中A1的腐蚀,锌铝涂层的阴极保护,腐蚀产物的阻挡作用,在所考虑的NaCl溶液浓度范围内,腐蚀过程趋势相同。浸泡初期,两种膜层的腐蚀速率随Cl-浓度升高而增大。浸泡中期,随着Cl-浓度的升高,两种膜层的腐蚀速率先增大后减小,在5%NaCl溶液中腐蚀速率达到最大值。将两种膜层在腐蚀较严重的5%NaCl溶液对比研究得到:复合涂层和镀锌钝化层的反应电阻分别为242kΩ·cm2和3.53kΩ·cm2。在海水全浸试验中,镀锌钝化层和复合涂层的腐蚀过程分别与其在NaCl溶液中的腐蚀过程呈现相同的规律。由于实际应用中海水的温度会有较大的变化,所以分别考察两种涂层在20℃、35℃、50℃的海水中的腐蚀行为。整个浸泡过程中,随着温度的升高,镀锌钝化层的涂层电阻由1.05kΩ·cm2降到0.59kΩ·cm2,复合涂层的涂层电阻则由15.8kΩ·cm2降为10.3kΩ·cm2。特别对比了两种膜层在腐蚀最严重的50℃海水中的耐蚀性,结果表明,浸泡初期复合涂层和镀锌钝化层的反应电阻分别为95.9kΩ·cm2和24.1kΩ·cm2,但是浸泡末期复合涂层的耐蚀性下降较明显,先出现红锈。在模拟海洋大气环境的中性盐雾试验中,两种涂层都具有较好的防护性能,复合涂层的耐蚀性明显优于镀锌钝化层,出现红锈的时间依次为1780h和420h。
向平[4](2012)在《锌电解阳极泥锰铅银分离的技术与理论研究》文中研究指明电解锌阳极泥是生产电解锌过程中产生的渣泥,是一种富含锰、铅、银等金属的二次资源。电解锌阳极泥作为氧化剂返回浸出作业可以实现锰资源的综合利用,但目前对于其中的铅银资源尚无行之有效的回收技术。本文在研究电解锌阳极泥物理化学性质的基础上,开发了“浮选-磁选-重选”联合选矿技术,实现了锰铅银矿物的分离富集与综合回收。通过对该矿浆体系进行系统深入的热力学分析,明确了锌阳极泥矿浆体系的电化学性质、组成元素的赋存状态及浮选剂的存在形式,并结合红外光谱分析、量子化学计算等研究手段,探讨了该矿浆体系中巯基捕收剂与矿物表面的作用机制。论文的主要研究内容与创新成果如下:(1)锌阳极泥的物理化学性质与锰铅银矿物综合回收技术锌阳极泥中含锰铅银等主要有价元素,其中锰主要以隐钾锰矿(KMn8O16)存在,铅以铅矾(PbSO4)存在,银以氯银矿(AgCl)、氧化银(Ag203)和一硝代八氧化七银(Ag7NO11)存在,锌阳极泥的矿浆为pH值低于5的酸性矿浆,矿浆中Mn2+的浓度为5.8×10-2mol.L-1。巯基捕收剂对银矿物具有良好的选择性捕收作用,硫化浮选法无法实现锌阳极泥中的铅矾的富集。采用“浮选-磁选-重选”联合流程方案,可以实现电解锌阳极泥中锰铅银矿物的分离与富集。对于锰、铅、银品位分别为37.48%、21.54%和1628g/t的电解锌阳极泥,采用该技术,获得了含银48515g/t的浮选银精矿,含铅60.89%的铅精矿和含锰50.17%的锰精矿,铅在铅精矿和银精矿中的总回收率为84.78%,银在铅精矿和银精矿中的总回收率为74.71%,锰回收率达到91.86%。(2)锌阳极泥矿浆体系的热力学分析根据热力学数据计算绘制了各种体系的Eh-pH图,以此作为基础讨论锌阳极泥的背景矿浆电位及其对铅、银矿物赋存状态、巯基捕收剂存在形式、硫化-黄药浮选铅矾等的影响。热力学研究结果表明,锌阳极泥矿浆的电位受MnO2、Mn2+离子浓度和矿浆pH的控制,形成强氧化电位。在锌阳极泥背景矿浆电位下,铅的热力学稳定存在化合物为硫酸铅,银的热力学稳定存在化合物为单质Ag、Ag2O和AgCl等;矿浆中硫的热力学稳定产物不是S2-和SH-组分,而是S042-组分,因此,硫化钠和硫氢化钠会被氧化成S042-组分,不能实现对硫酸铅矿物表面的硫化改性;黄药、黑药、乙硫氮的热力学稳定产物分别为双黄药、双黑药和双乙硫氮,加入到锌阳极泥矿浆中的巯基捕收剂会被氧化为相应的二聚物。(3)锌阳极泥矿浆中铅银矿物的浮选行为硫酸铅与氯化银纯矿物浮选试验表明,以黄药和黑药为捕收剂,在pH3-7范围内,氯化银、硫酸铅可浮性良好,有二氧化锰存在体系氯化银仍保持较好的可浮性,但硫酸铅的浮选受到抑制。双黄药和双黑药对氯化银有较强的捕收能力,而对硫酸铅捕收能力较差。红外光谱分析表明,在用硫酸调浆的pH=4的酸条件下,戊基双黄药和戊基双黑药在氯化银矿物表面发生明显吸附,而难以在硫酸铅表面吸附。(4)锌阳极泥矿浆中含银矿物表面选择性吸附巯基捕收剂二聚氧化物的机理研究根据元素的离子化势能和电子亲和能数据和半经验量子力学方法中的PM6计算了Mn4+、Pb2+、Ag+及巯基捕收剂二聚氧化物的前线轨道HOMO和LUMO的能量。比较Mn4+、Pb2+、Ag+电子空隙的最低未占分子轨道LUMO的能量与巯基捕收剂二聚氧化物的最高占据分子轨道HOMO的能量发现,巯基捕收剂二聚氧化物的HOMO的能量与Ag+的LUMO的能量非常接近,表明巯基捕收剂二聚氧化物与Ag+之间容易发生共价性配位健化学吸附。采用Materials Studio软件的Adsorption Locater模块计算了氯化银、氧化银、硫酸铅、隐钾锰矿等四种矿物晶体吸附质与双黄药、双黑药、双乙硫氮分子、水分子、氢氧根离子、氯离子、硫酸根离子等吸附剂的作用能变化,结果表明,双黄药、双黑药、双乙硫氮分子等巯基捕收剂二聚氧化物无法吸附在隐钾锰矿表面,可以吸附在硫酸铅、氯化银、氧化银矿物表面,但在有硫酸根存在的条件下,上述巯基捕收剂二聚氧化物在氯化银、氧化银矿物表面仍然能发生吸附,而硫酸铅矿物表面对硫酸根离子的吸附比对上述巯基捕收剂二聚物的吸附强得多,表明双黄药、双黑药、双乙硫氮等巯基捕收剂二聚氧化物对含银矿物存在选择性吸附作用。
王梅梅[5](2011)在《脉冲电沉积制备Ti基复合阳极材料及其性能的研究》文中研究表明我国有色金属资源丰富,Zn、Cu、Ni、Co等有色金属湿法冶金电积提取广泛使用Pb-Ag合金阳极,但客观存在析氧电位较高、力学和导电性能较差及阳极溶解污染电解液等不足,新型复合阳极材料能充分发挥材料组元复合的协同优势,倍受人们关注。本论文采用脉冲电沉积技术,在基体Ti上制备了Pb-WC-PANI复合阳极材料。通过掺杂态导电PANI颗粒和WC活性颗粒与Pb2+的直流、脉冲电沉积,制备了Ti/Pb-WC-PANI复合阳极材料。研究了电沉积方式及掺杂态导电PANI和WC活性颗粒共同与Pb2+沉积时的复合阳极材料析氧电催化活性,测试了阳极极化曲线、循环伏安曲线、塔菲尔曲线,获得了在硫酸与硫酸锌溶液中的析氧动力学参数、电极反应可逆性、伏安电荷、腐蚀电位及腐蚀电流等电化学性能参数。考察了复合惰性阳极材料的表面、截面组织特征与成分分布。脉冲电沉积制备的Ti/Pb-WC-PANI复合阳极材料组织结构致密、成分分布均匀、界面结合紧密、析氧电催化活性和耐腐蚀性能较好。研究了脉冲电沉积时,掺杂态导电PANI和WC活性颗粒浓度、平均电流密度及脉冲导通时间对Ti/Pb-WC-PANI复合阳极材料析氧性能的影响规律,优化出了较佳的制备工艺条件。与Pb-1.0wt%Ag合金惰性阳极材料相比,PANI和WC活性颗粒共同沉积到基质金属Pb中都有降低锌电积过程析氧过电位的作用,同时,交换电流密度和电催化表面积也明显高于Pb-1.0wt%Ag合金阳极材料。在50g/LZn2+、150g/LH2SO4溶液中及35℃时,进行了Ti/Pb-WC-PANI复合阳极材料与Pb-1.0wt%Ag合金阳极材料的锌电积应用模拟实验对比研究。Ti/ Pb-WC-PANI复合阳极材料在锌电积时的槽电压比Pb-1.0wt%Ag合金阳极材料的槽电压降低了300mV,表现出了非常好的节能潜力。
周生刚[6](2011)在《Pb-Al层状复合节能阳极制备及其性能研究》文中研究表明当前湿法冶金工业中,铅合金阳极因其制备工艺简便、成本相对低廉仍被广泛应用于电积Zn、Cu、Ni等有色金属的生产中,但铅合金阳极析氧过电位高、无功损耗大以及其材料基体本身存在的内阻大、抗蠕变性差、易发生非均匀腐蚀、污染电解液及阴极产品等的诸多弊病一直制约着该领域的技术进步及经济效益。基于以上诸多问题,虽然目前已有涂层钛阳极可有效改善某些性能,但其昂贵的材料成本与制备工艺复杂性成为取代铅基合金阳极的瓶颈问题。本研究率先提出Pb-Al层状复合节能阳极的新材料构想,先后获得国家自然科学基金及国家"863"计划项目的资助,利用较为简便的工艺制备出了一种集轻质、高强、优良导电性、长寿命、低电耗、高电流效率及高阴极产品品位等优势于一体的节能阳极。论文通过引入第三组元过渡金属Sn,借助热压扩散复合工艺将Pb、Al两种非混溶材料过渡连接起来,所形成的薄层界面起到了固溶强化、良好的电传导性作用,通过实验验证了其物理化学性能的稳定可靠性,集Pb、Al各自的优势于一体得以同时发挥。系统研究了制备工艺对界面组织、力学协同变形能力、电阻率的影响关系,在此基础上,深入研究了Pb-Al层状复合阳极材料的电化学性能,以电积锌为例开展了模拟电解试验,并分析了Pb-Al层状复合阳极的节能机理。主要研究成果如下:(1)基于Pb-Al层状复合阳极材料制备工艺思想,分别对Pb-Al二元液固界面能及Pb-Sn-Al三元系热力学混合特性做了对比计算分析,在研究温度范围内,当温度上限达到753.15K,Al、Sn、Pb组分点含量(at.%)为:0.42%,73.55%,26.03%时,对应的最小混合吉布斯自由能约为-5.33×104J/mol,极大地改善了系统热力学难混溶性,为进一步制备Pb-Al层状复合材料提供了理论基础。(2)采用机械振动法制备出了界面结合良好的Al-Sn层状复合材料。Al和Sn两相中,(200)A1与(211)Sn成27.6°角形成界面时存在约25%的错配度,通过错配度计算,约每4个(211)Sn晶面间距与三个(200)Al晶面间距对应,即每4个(211)Sn就有一个点阵重合位置,这样的点阵匹配度是一种相对较低的界面能状态,形成了稳定的Al-Sn界面。Al-Sn层状复合材料时效150天的XRD分析结果显示,表层主要以β-Sn形式存在,仅有微量的SnO2生成。(3)在研究了Al、Sn可复合性的基础上,采用热压扩散焊接法制备了Pb-Al层状复合材料。通过EDS、SEM等分析了其界面形貌及相组织。研究发现,随着扩散温度和保温时间的增加,界面上最终形成了(α(主)+β(次))共晶体/(p(主)+a(次))共晶体/β(Sn-Pb)+Al多层连续过渡结构,且界面扩散宽度也在逐渐变大,由最初的2.5μm初相宽化到18.4μm。利用热动力学原理对界面扩散的原子迁移和相迁移规律进行分析,发现主相Pb-Sn共晶组织的生长采取分枝、搭桥的方式,α相通过分枝在β相上长大,β相分枝又在α相上长大,最终达到了两相交替的层状排列式组合,室温下保持了球团状相遇共晶组织,以使系统的能量处于最低状态,使界面具备了较好的热力学稳定性。(4)对不同工艺条件下制得的Pb-Al层状复合材料进行了力学性能及导电性能的测试与分析。Pb-Al层状复合材料与传统Pb-1%Ag合金相比较,同形状体积下其重量平均减轻32%,平均抗弯强度提高70.1%,界面平均维氏硬度提高205%。随着界面的合金化程度变大和界面宽化,在界面结合强度不断改善的同时也牺牲了一定的导电性,但由于界面层的厚度仅在单位微米数量级,其带来的界面电阻值仅在1.435×10-8-6.605×10-7Ω范围,从对材料的整体导电性的要求来讲,并不会给其应用为阳极材料带来明显的负面影响,能够将Al芯材的优良导电性能集中体现在层状基体结构中,使得阳极基体的内阻与同体积的铅合金阳极基体相比大幅降低。(5)极化曲线测试结果表明,Pb-Al层状复合阳极较Pb-1%Ag阳极极化电位平均降低18.2%,降低了自腐蚀溶解的可能性。表观电流密度为500A/m2电解时,无论Mn2+存在与否,Pb-Al层状复合阳极析氧电位均明显低于Pb-1%Ag合金板阳极的析氧电位,均缩短了且其达到相对稳定所需的时间。采用有效工作面积均为170mm×110mm×6mm的Pb-Al层状复合阳极与Pb-1%Ag合金阳极经过24天的现场模拟电解生产试验,各Pb-Al层状复合阳极在不同程度上均达到了降低槽电压、析氧电位及阳极实际电流密度的目的,Pb-Al层状复合阳极对应的电流效率均在92%左右,而Pb-1%Ag合金阳极对应的电流效率为89.74%。从能耗的角度计算,Pb-A1层状复合阳极对应的每吨锌产量的电耗平均较Pb-1%Ag合金阳极节省116kWh,节能效果意义明显。阳极腐蚀速率降低80%,阳极泥生成量减少90%左右,且阳极泥中的含铅总量仅为Pb-1%Ag合金阳极对应阳极泥的1/15;极大地改善了传统Pb-Ag合金阳极对应阴极锌产品易发生边缘枝晶的状况,说明Pb-Al层状复合阳极的结构设计及A1芯材的优良导电性起到了均化电极表面电流分布的作用:Pb-Al层状复合阳极的工程化模拟电解试验取得了良好的效果,达到了节能降耗、延长阳极使用寿命的效果。
贾国斌[7](2010)在《若干铅基合金真空蒸馏分离提纯的研究》文中研究表明随着原生有色金属矿产的日渐枯竭和废旧有色金属资源日益增加,充分有效地对废旧资源进行回收再利用己刻不容缓,而焊料、电子器件等的无铅化大大加深原有铅合金的除铅力度。在有色金属冶金行业中,占地小、操作简单、对环境友好的真空蒸馏工艺一直以来都具有鲜明的特点和强劲的生命力。本文对有色冶金领域几种常见的铅基合金(铅锡二元合金、铅锡锑三元合金和铅基多元合金)进行真空蒸馏分离、提纯的研究,并对铅锡二元合金、铅锡锑三元合金真空蒸馏分离提纯进行工业研发。计算合金的热力学性质对于判断合金真空蒸馏分离程度起到关键作用,但由于高温实验的复杂性,目前很多合金体系的热力学性质尚无实验数据可以参考,难以满足科研工作者的需要。分子动力学方法是对材料的各种性质进行微观原子尺度的计算机模拟,目前主要应用在材料学和量子化学领域,在冶金行业应用较少,而对合金的热力学性质的研究则未见报道。本文结合真空蒸馏自身特点和分子动力学方法的优势,采用分子动力学方法对若干Pb-X二元合金的热力学性质进行模拟,计算二元合金体系不同温度下的生成焓、生成自由能、过剩自由能等热力学性质,对分子动力学方法模拟合金真空蒸馏过程进行探索性研究。采用分子相互作用体积模型计算铅基合金活度系数并与实验值进行对比,对计算精度较高的Pb-Sn、Pb-Sb和Sb-Sn合金800-1300℃下的活度系数进行预测,为合金真空蒸馏分离热力学和动力学计算提供必要的参考数据。进而对若干铅基合金真空蒸馏进行热力学和动力学分析,计算合金中各组分的纯物质饱和蒸气压、合金的分离系数,绘制合金的气液相平衡成分图,以判断合金真空蒸馏分离的可行性和分离程度。对全成分范围内铅锡二元合金进行系统的小型、扩大和工业实验研究。工业实验中,对成分为Sn 22%-Pb 78%的高铅物料,选用的实验条件为蒸馏温度950℃,蒸馏时间为50min,真空度0.5Pa,日处理10吨,得到纯度在99.5%以上的粗铅和含铅量在8%左右的粗锡;对于成分为Sn 86%-Pb 12%的高锡物料,选用的实验条件为蒸馏时间为70min,真空度0.5Pa,日处理8吨,分别在1100℃和1200℃进行两次蒸馏,最后得到铅含量在0.01%以下的精锡。研究过程中,对真空炉内部冷凝结构进行改进,顺利实现铅锡合金真空蒸馏深度脱铅的工业实验研究,生产能耗降低20%左右;对真空炉出料系统进行改进,延长设备运转周期和易耗零部件的使用寿命;扩大真空炉对铅锡二元合金的处理范围,使其适合处理全成分范围的铅锡二元合金;提高设备处理能力,达到日处理10吨的水平;加深合金的分离程度,将锡中铅含量去除至0.01%以下;设计全成分范围铅锡合金真空蒸馏处理工艺流程,并推广应用到美国ECS金属精炼公司、确信爱法金属(深圳)有限公司和云南锡业集团(控股)有限公司等国内外多家大型炼锡企业,均取得较好的经济效益。对两种不同成分的铅锡锑三元合金分别进行小型和工业实验研究,并针对两种合金各自的特点,分别设计两种不同形式的工业实验设备,有效地解决高温锑液对不锈钢管的腐蚀问题。对于成分为Sn26%-Pb66%-Sb6%的三元合金,研制连续真空蒸馏设备,实验条件为蒸馏温度1150℃:,蒸馏时间50min,真空度0.5Pa,日处理能力10吨;对于成分为Sn81%-Pb10%-Sb6%的合金,设计半连续真空蒸馏设备,实验条件为蒸馏温度1200℃,蒸馏时间40min,真空度0.5Pa,日处理能力5吨;两种物料经真空蒸馏后得到锡中铅锑含量均在1%左右,满足后续加铝除锑精炼工艺的要求。对成分为Au259g/t-Ag3.11%-Cu1.69%-Pb47.48%-Bi5.84%-Sb27%-Sn8.35%-As2.8.%的铅基多元合金进行系统的小型、扩大和重现性实验研究,得到较好的实验结果,其中的贵金属金、银富集5-6倍,残留物中铅、铋的去除率达99%以上。实验结果证明采用真空蒸馏工艺对铅基多元合金进行分离,可以将贵金属金、银、铜与其它有价金属铅、锑、铋分开,减少贵金属在其它有价金属回收过程中的损失,降低回收成本并提高后期工序的回收效率。
范琦[8](2009)在《几种化学热处理工艺的渗层在油井产出液中的腐蚀和摩擦学行为研究》文中研究表明随着我国油田生产的不断发展和油田井产出液含水量的升高,有杆泵采油过程中的腐蚀与管杆偏磨问题越来越严重,而且腐蚀和磨损的交互作用更加大了对有杆泵采油生产的危害,造成巨大的直接和间接经济损失。本文在深入研究渗锌处理工艺对提高材料防腐和耐磨性能的作用的基础上,针对实际生产中使用的抽油管材料,通过摩擦学试验、电化学试验以及金相组织分析,试验研究了渗锌、渗氮和渗氮渗锌复合处理工艺对N80钢在不同含水量的油井产出液中的腐蚀学与摩擦学性能的影响;探讨了温度和时间因素对N80钢渗锌层组织和性能的影响规律,确定了最佳工艺规范;提出了N80钢渗氮渗锌复合处理工艺,以及分别对抽油管/杆进行渗锌、渗氮处理的表面保护新工艺。本论文研究的主要内容和取得的主要成果有:1.对N80钢试样在不同的温度和时间参数下进行渗锌处理,观察渗层的金相组织,分析研究了温度和时间对渗层组织的影响,并研究了温度和时间对渗层生长动力学参数的影响,确定了N80钢的最佳渗锌工艺参数。2.研究了渗氮渗锌复合处理工艺,在N80钢上制备出渗渗锌复合处理层;通过金相分析确定了渗氮渗锌复合处理层的组织结构。3.对渗层腐蚀学特性进行了研究,分别测试了N80钢、N80钢渗锌层、N80渗氮层和N80渗氮渗锌复合渗层在油井产出液废水中的Tafel曲线,测得各种渗层在油井产出液废水中的自腐蚀电位和自腐蚀电流密度。发现N80渗锌、渗氮以及复合渗的渗层在油井产出液废水中的自腐蚀电位都低于N80钢的自腐蚀电位,可以作为牺牲阳极对N80基体提供保护。渗锌层的自腐蚀电流密度最小,对N80钢的腐蚀防护作用最大。渗氮层的自腐蚀电流密度最大,耐腐蚀性能较差。4.研究了渗锌、渗氮和复合处理工艺对N80钢/GCr15钢摩擦副材料摩擦磨损性能的影响。探讨了N80钢/GCr15摩擦副材料分别进行渗氮、渗锌处理的摩擦学行为,通过研究发现:渗锌试样的磨损率随含水量升高而增大,在75%时最大;渗锌试样和与之对磨的GCr15试样在磨损试验中没有发现明显的腐蚀现象;渗氮试样的摩擦系数和磨损率低于渗锌试样,但是渗氮处理试样在高含水量油井产出液介质里磨损率呈加速增大趋势;渗氮渗锌复合处理试样的摩擦系数和磨损率都比渗锌试样要低;摩擦副材料N80渗氮+GCr15渗锌处理的处理方式能有效降低抽油管材料的磨损率,在低含水量下磨损率与渗氮处理的磨损率相当,在95%的水量下磨损率只有渗氮处理的51.2%,渗锌处理层还可为相互接触的摩擦副材料提供牺牲阳极保护,提高耐腐蚀性能,适合在高含水量下抽油管材料的防护。
徐海波[9](2009)在《基于TiN制备耐腐蚀电极材料及在能源领域的应用》文中指出随着人类社会的不断进步和高速发展,当前能源供应和环境保护问题日益突出。以石油为代表的一次能源消耗急剧增高,一次能源的资源和供应紧张以及由此产生的环境影响压力日益严峻,石油和煤炭价格飞涨,在这样的背景下新能源的发展日益受到重视,一些可再生能源得到了迅速发展。电化学技术具有环境友好和高效的特点,恰恰能满足这一发展需求,因而电化学技术在能源领域的应用得到了广泛重视。电化学技术的核心是电化学装置,而装置的核心是电极材料。本文基于TiN材料的特殊功能,创造性地发明了新的纳米粉体制备方法,发明了一系列新型电极材料,并在质子交换膜(PEM)水电解、低温燃料电池和脱硫海水恢复系统中得到了成功的应用。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、扫描隧道显微镜(STM)、χ射线衍射(XRD)和光电子能谱(XPS)分析了形态和结构,基于电化学测试评价了电极材料的电催化性能和稳定性能。主要研究结果有:基于TiN涂层的耐腐蚀性和导电性,制备了TiN基IrO2+Ta2O5涂层,其具有多孔性结构,以及很高的析氢、析氧电催化活性。强化寿命实验发现该种涂层使用寿命高于传统的Ti基涂层,表明TiN作为此类催化电极的载体是可行的。基于TiN涂层的耐腐蚀性和导电性,开发了低温氧化钝化膜复合TiN的不锈钢双极板表面改性技术。表面改性处理后的不锈钢双极板,在30%硫酸溶液中耐阴极还原和阳极氧化性能,在从阴极电位-0.2Vvs.SCE到阳极电位+1.0 Vvs.SCE范围内,电流密度最大不超过10μA/cm2,面接触电阻为10 m·cm2。因此,从耐腐蚀性、导电性和长期稳定性上可以满足PEMFC的使用要求。基于纳米粉体TiN的高反应活性,发明了TiN浸渍-热分解法,制备IrOx-TiO2粉体催化剂,并应用于PEM水电解。TiN前体热氧化生成的新生态TiO2具有很高的反应活性,易于发生固相化学反应。通过浸渍形成了特殊的氧化分解条件,使得TiN的热分解产物为金红石相结构,这种相结构易于同氯铱酸的热分解产物形成IrOx-TiO2固溶体。PEM水电解测试表明,在铱担载量为1.2mgcm-2,电解温度80℃,工作电流密度1Acm-2下,槽压为1.6V。说明TiN浸渍-热分解法是制备低载量、高催化性能的水电解催化剂的理想方法。基于TiN浸渍-热分解法,合成了RuO2-TiO2纳米粉体和IrOx-TiO2纳米粉体,并以其为载体制备Pt/RuO2-TiO2和Pt/IrOx-TiO2,并应用于PEMFC。在0.5 mol/L H2SO4溶液中的极化曲线和在0.5 mol/L H2SO4 + 0.5 mol/L CH3OH溶液中的循环伏安曲线测试发现担载Pt与RuO2-TiO2、IrOx-TiO2具有协同作用,因而具有优异的对析氢、析氧和甲醇氧化反应的电催化性能。质子交换膜燃料电池测试初步表明Pt/RuO2-TiO2具有高的氧阴极还原反应催化活性,进一步的反极实验证明其具有比Pt/C更好的稳定性。基于TiN浸渍-热分解法,制备含有IrOx-TiO2中间层的Ti/ IrOx-TiO2/IrO2涂层电极,并应用于PEM水电解集流板。IrOx-TiO2中间层的加入没有改变传统的钛基氧化铱电极的形貌特征和组成,并使电极具有相同的电催化响应特性,同时大大提高了钛基氧化铱电极的使用寿命。制备该电极的最优条件:焙烧温度为450 oC,中间层Ir/Ti摩尔比为0.6/0.4。经过实际应用表明,以Ti/IrOx-TiO2/IrO2为涂层的PEM水电解集流板面接触电阻只有3 m·cm2,具有优异的综合性能。基于TiN浸渍-热分解法,制备了IrOx-TiO2为中间层的Ti/TiO2-IrOx/IrO2-SnO2电极,并应用于电解海水恢复系统。该电极具有较好的析氯选择特性,“氯氧差”为150±10 mV。使用该电极在电解条件为pH 3.5,NaCl 3.5%,电解液量265 ml,25℃,电流密度200 mA/cm2的条件下,电催化氧化脱硫海水模拟液5 min后Na2SO3去除率为41.9%,COD去除率为32.7%;电催化氧化15 min后Na2SO3去除率可达90.9%,COD去除率为82.6%。由此表明电解海水恢复系统在短时间内可以起到对脱硫海水的辅助恢复能力。基于上述内容,本论文最终在创新成果上实现了新方法,新材料和新应用,获得了一系列的发明专利,发表了多篇被SCI收入的论文,形成了较为完善的自有知识产权。
张冬[10](2009)在《A1基Pb-PAN复合镀层的电沉积制备和性能研究》文中进行了进一步梳理我国金属锌资源丰富,而电积锌是锌湿法冶金提取过程的最后一道精炼工序。目前,锌电积生产过程中普遍使用的是Pb-Ag合金阳极,但存在电流效率低、槽电压高、阴极锌产品质量不高等不足。基于以上问题,本论文以铝为基体,在氟硼酸-聚苯胺(PAN)镀液体系中,用电沉积方法制备出了一种新型的Pb-PAN复合镀层。本论文的研究内容来源于云南省科技创新强省计划项目:有色冶金工业新型节能阳极材料制备的关键技术研究及产业。本论文研究工作主要分为以下三个部分:一、Pb-PAN复合镀层的制备和电化学性能研究。1、工艺参数的确定。通过条件实验考察了电镀工艺条件,如PAN浓度,电流密度,电沉积温度等,对Pb-PAN复合镀层电化学性能的影响,获得了最佳的制备工艺条件及析氧动力学参数。2、采用电化学测试,比较了Pb-PAN复合镀层、纯铅镀层和铅银合金的电催化性能,Pb-PAN复合镀层的电催化性能明显优于纯铅镀层和铅银合金。测试了三种电极材料在酸性及中性腐蚀介质中的耐腐蚀性能,中性介质中Pb-PAN复合镀层的耐腐蚀性能略好于纯铅电极,酸性介质中其耐腐蚀性明显优于纯铅镀层。二、Pb-PAN复合镀层的结构、形貌和物相分析。1、红外光谱分析表明,在Pb-PAN复合镀层中检测出了聚苯胺的特征峰。与无机酸掺杂态PAN的特征峰相比,在复合镀层中PAN的某些峰发生了位移,可能PAN的某些基团与重金属离子发生了作用。2、X射线衍射仪分析表明,Pb-PAN复合镀层中以铅的衍射峰为主,未发现PAN的衍射峰,可能因其含量低,衍射峰被铅的衍射峰所覆盖,或聚苯胺为非晶态所致。3、扫描电镜分析表明,PAN呈絮状,一部分PAN被嵌入到基质金属Pb晶体的颗粒内部,也有一部分被嵌入到了晶界之间,但PAN却出现了明显的团聚。能谱检测证实,任何一点的能谱都含有碳,但氮在有的位置含量高,有的位置含量低,PAN在镀层表面分布不均匀。三、Pb-PAN复合镀层在电积锌中的应用探索。测试了Pb-PAN复合镀层在电积锌应用中的槽电压、电流效率、加速腐蚀寿命等指标,其性能均优于纯铅镀层,但其使用寿命有待进一步提高。
二、铅基多元合金在化工防腐工程中的应用与实践(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、铅基多元合金在化工防腐工程中的应用与实践(论文提纲范文)
(1)Al/TiB2复合电极材料的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 电化学的反应过程分析 |
1.3 电极材料的研究现状 |
1.3.1 铅及铅基合金电极 |
1.3.2 钛基涂层电极 |
1.3.3 其他电极材料 |
1.4 本文的主要研究内容及理论依据 |
1.4.1 项目的来源 |
1.4.2 本文的研究思路和主要研究内容 |
1.4.3 本文研究思路的理论依据 |
1.5 项目实施的意义 |
第二章 Al/TiB_2复合电极材料的制备与性能表征方法 |
2.1 试验材料与所用设备 |
2.1.1 试验材料与试剂 |
2.1.2 试验过程所需的设备与仪器 |
2.2 试验过程方案与技术路线 |
2.3 本文的研究方案与试样制备过程 |
2.3.1 电极基体的材料与组成结构的研究方案 |
2.3.2 表面活性涂层的组成成分研究方案 |
2.3.3 新型Al/TiB_2复合电极的研究方案 |
2.4 本章小结 |
第三章 复合电极基体材料的制备与性能研究 |
3.1 Ti/Al层状复合材料的界面组织形貌的测试与分析研究 |
3.1.1 不同的焊接温度对复合材料界面组织的影响 |
3.1.2 不同的制备工艺参数对复合材料界面组织的影响 |
3.2 Ti/Al层状复合材料的界面组织组成结构的研究 |
3.2.1 Ti/Al层状复合材料结合界面物相的第一性原理计算 |
3.2.2 Ti/Al层状复合材料结合界面物相的分析 |
3.3 Ti/Al层状复合材料的力学性能研究 |
3.4 Ti/Al层状复合材料的导电性能研究 |
3.5 Ti/Al层状复合材料的电化学性能研究 |
3.5.1 不同焊接温度对电极电化学性能的影响 |
3.5.2 不同焊接压力对电极电化学性能的影响 |
3.6 层状复合材料中关键因素的确定 |
3.6.1 结合界面的微观形貌 |
3.6.2 电化学性能的测试 |
3.7 本章小结 |
第四章 电极材料表面活性涂层的制备与性能研究 |
4.1 稀贵金属氧化涂层的研究 |
4.1.1 稀贵金属活性涂层制备工艺过程的确定 |
4.1.2 其他活性组元的添加 |
4.2 廉价金属氧化涂层的研究 |
4.2.1 不同电流密度对活性涂层的影响 |
4.2.2 不同电镀温度对活性涂层的影响 |
4.3 本章小结 |
第五章 Al/TiB_2复合电极材料的制备与性能研究 |
5.1 Al/TiB_2复合电极材料的制备性能初探 |
5.1.1 Al/TiB_2材料的复合界面以及表面涂层微观结构 |
5.1.2 Al/TiB_2复合电极材料的电化学性能 |
5.2 Al/TiB_2复合电极材料的中间层制备方法研究 |
5.2.1 复合电极材料的结合界面研究 |
5.2.2 复合电极材料电阻率的测试 |
5.2.3 复合电极材料的电化学性能 |
5.3 Al/TiB_2复合电极材料的中间层制备工艺参数研究 |
5.3.1 复合电极材料结合界面的微观形貌 |
5.3.2 复合电极材料电阻率的测试 |
5.3.3 复合电极材料电化学性能的测试 |
5.3.4 复合电极材料理论使用寿命的测试 |
5.4 Al/TiB_2复合电极材料表面电势分布的研究 |
5.5 试验结果的分析与讨论 |
5.5.1 电极材料结构设计基础 |
5.5.2 电化学性能分析讨论 |
5.5.3 新型复合电极材料表面反应过程的研究 |
5.6 本章小结 |
第六章 Al/TiB_2复合电极的模拟生产试验结果与分析 |
6.1 模拟生产试验的过程 |
6.2 试验结果的分析讨论 |
6.2.1 电沉积金属Ni过程中槽电压(V_槽)的变化 |
6.2.2 电沉积金属Ni过程中阴极金属上板量(G)的变化 |
6.2.3 电沉积金属Ni过程中电流效率(η)的变化 |
6.2.4 电沉积金属Ni过程中电能单耗(W)的变化 |
6.2.5 电沉积金属Ni阴极析出产品质量的变化 |
6.3 Al/TiB_2复合电极材料对电沉积过程影响的机理分析 |
6.3.1 槽电压变化 |
6.3.2 电流效率的提高 |
6.4 Al/TiB_2复合电极材料产业化应用前景 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与创新 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望与建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 攻读博士学位期间的研究成果 |
附录B 攻读博士学位期间参与科研情况 |
附录C 攻读博士学位期间获得奖励情况 |
(2)锌—铝—镁—稀土合金镀层的制备及其耐腐蚀性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 文献综述 |
1.1 前言 |
1.2 钢铁的腐蚀与防护 |
1.3 热浸镀层的种类 |
1.3.1 热镀纯锌镀层 |
1.3.2 锌铝合金镀层 |
1.3.3 锌铝镁合金镀层 |
1.3.4 锌铝镁稀土合金镀层 |
1.4 热浸镀锌工艺概述 |
1.4.1 熔剂法 |
1.4.2 森吉米尔法 |
1.4.3 改良森吉米尔法 |
1.4.4 美钢联法 |
1.5 本课题研究的目的和意义 |
1.6 本课题研究的内容和方法 |
2 热浸镀合金镀层性能研究方法 |
2.1 实验设备和药品 |
2.2 中性盐雾试验 |
2.3 电化学试验 |
2.3.1 极化曲线测取方法 |
2.3.2 极化曲线的测取 |
2.4 X-射线衍射分析腐蚀产物 |
2.5 扫描电镜分析微观形貌 |
3 热浸镀合金镀层的制备及工艺研究 |
3.1 热浸镀合金镀层的制备 |
3.1.1 试验步骤 |
3.1.2 热浸镀工艺参数的确定 |
3.1.3 试验方案 |
3.2 热浸镀助镀剂的选择 |
3.2.1 助镀剂的作用 |
3.2.2 浸助镀剂的反应机理 |
3.2.3 助镀剂的选择 |
3.3 稀土元素的添加 |
3.4 热浸镀的表面形貌与元素分析 |
3.4.1 热浸镀纯锌的表面形貌与元素分析 |
3.4.2 热浸镀 Zn-Al 的表面形貌与元素分析 |
3.4.3 热浸镀 Zn-Al-Mg 的表面形貌与元素分析 |
3.4.4 热浸镀 Zn-Al-Mg-Ce 的表面形貌与元素分析 |
3.5 本章小结 |
4 热浸镀合金镀层的耐蚀性能分析及其机理研究 |
4.1 中性盐雾试验结果分析 |
4.2 电化学极化曲线分析 |
4.3 腐蚀产物的 XRD 分析 |
4.4 样品镀层微观形貌分析 |
4.5 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录:攻读硕士期间发表的论文 |
(3)典型紧固件涂镀层在模拟海洋环境中的腐蚀行为(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 紧固件常用表面处理技术发展 |
1.1.1 磷化层和油脂处理 |
1.1.2 锌及其合金镀层 |
1.1.3 锌铝涂层 |
1.1.4 有机涂层 |
1.2 海洋环境腐蚀影响因素 |
1.2.1 海洋大气腐蚀影响因素 |
1.2.1.1 大气温度 |
1.2.1.2 大气相对湿度 |
1.2.1.3 大气含盐量 |
1.2.1.4 干湿交替 |
1.2.1.5 光照条件 |
1.2.2 海水腐蚀影响因素 |
1.2.2.1 海水温度 |
1.2.2.2 海水盐度 |
1.2.2.3 溶解氧 |
1.2.2.4 pH值 |
1.3 腐蚀试验方法研究现状 |
1.3.1 海洋环境腐蚀的主要室内加速试验方法 |
1.3.1.1 湿热试验(潮湿试验)法 |
1.3.1.2 盐雾试验 |
1.3.1.3 周期喷雾复合腐蚀试验 |
1.3.1.4 干湿周浸循环试验 |
1.3.1.5 多因子循环复合腐蚀试验 |
1.3.2 电化学研究方法 |
1.3.2.1 电化学阻抗谱(EIS) |
1.3.2.2 扫描开尔文探针/扫描振动电极技术(SKP/SVET) |
1.3.2.3 电化学噪声技术(EN) |
1.4 课题研究的目的、意义及主要研究内容 |
1.4.1 课题研究的目的和意义 |
1.4.2 课题研究的主要内容 |
第二章 实验材料与研究方法 |
2.1 涂镀层试样的制备 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 镀锌钝化层的制备 |
2.1.3 复合涂层的制备 |
2.2 实验仪器 |
2.3 涂镀层性能的研究方法 |
2.3.1 扫描电镜微观形貌分析 |
2.3.2 涂镀层厚度测试 |
2.3.3 附着强度测试 |
2.3.4 Cl~-浓度影响实验 |
2.3.5 温度影响实验 |
2.3.6 中性盐雾实验 |
2.3.7 电化学阻抗谱测试(EIS) |
第三章 镀锌钝化层在不同氯离子浓度和不同温度海水中全浸的腐蚀规律研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验内容与方法 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 钝化膜微观形貌与成分分析 |
3.3.2 Cl~-浓度对镀锌钝化层耐蚀性的影响 |
3.3.2.1 自腐蚀电位测试结果分析 |
3.3.2.2 电化学阻抗谱测试 |
3.3.3 温度影响实验 |
3.3.3.1 自腐蚀电位测试结果分析 |
3.3.3.2 电化学阻抗谱测试 |
3.4 本章小结 |
第四章 复合涂层在不同氯离子浓度和不同温度海水中全浸的腐蚀规律研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验内容与方法 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 微观形貌分析 |
4.3.2 厚度和附着力测试 |
4.3.3 Cl~-浓度影响试验 |
4.3.3.1 自腐蚀电位测试 |
4.3.3.2 电化学阻抗谱测试 |
4.3.4 温度影响实验 |
4.3.4.1 自腐蚀电位测试 |
4.3.4.2 电化学阻抗谱测试 |
4.4 中性盐雾试验 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录:攻读学位期间发表的学术论文 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(4)锌电解阳极泥锰铅银分离的技术与理论研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 锰、铅、银资源特点及其矿物分选技术 |
1.1.1 锰资源特点及分选技术 |
1.1.2 铅资源特点及分选技术 |
1.1.3 银资源特点及分选技术 |
1.2 电解锌阳极泥的主要有价金属、成因及利用现状 |
1.2.1 电解锌阳极泥的主要有价金属 |
1.2.2 电解锌阳极泥的成因 |
1.2.3 电解锌阳极泥的利用现状 |
1.3 热力学计算电位-pH图和量子化学计算在浮选研究中的应用 |
1.3.1 热力学计算电位-pH图在浮选研究中的应用 |
1.3.2 量子化学计算在浮选研究中的应用 |
1.4 本研究的目的及主要研究内容 |
1.4.1 研究目的及意义 |
1.4.2 主要研究内容 |
第二章 锌阳极泥的物理化学性质研究 |
2.1 试验物料与研究方法 |
2.1.1 试验矿样 |
2.1.2 研究方法 |
2.2 锌阳极泥的产状与元素组成 |
2.2.1 锌阳极泥的产状 |
2.2.2 锌阳极泥元素组成分析 |
2.3 锌阳极泥中主要有价金属的粒级分布分析 |
2.4 锌阳极泥中主要有价金属的物相组成分析 |
2.5 锌阳极泥洗矿矿浆溶液性质研究 |
2.5.1 洗矿对矿浆pH值和锌锰离子浓度的影响 |
2.5.2 洗矿对矿渣重量和品位的影响 |
2.6 锌阳极泥中主要金属矿物的密度与磁性 |
2.6.1 锌阳极泥中主要金属矿物的密度 |
2.6.2 锌阳极泥中主要金属矿物的磁性 |
2.7 本章小结 |
第三章 锌阳极泥锰铅银分离技术研究 |
3.1 试验物料与研究方法 |
3.1.1 试验物料 |
3.1.2 试验药剂 |
3.1.3 研究方法 |
3.2 电解锌阳极泥的浮选分离研究 |
3.2.1 巯基捕收剂直接浮银研究 |
3.2.2 硫化-黄药浮选铅矾研究 |
3.3 电解锌阳极泥的重选分离研究 |
3.4 电解锌阳极泥的磁选分离研究 |
3.5 电解锌阳极泥中锰铅银综合回收技术 |
3.6 本章小结 |
第四章 锌阳极泥矿浆体系热力学分析 |
4.1 Eh-pH图绘制原理 |
4.2 酸性矿浆中Mn(Ⅳ)产生的背景氧化还原电位 |
4.3 锌阳极泥中铅和银的热力学稳定存在产物分析 |
4.3.1 锌阳极泥中铅的热力学稳定存在产物 |
4.3.2 锌阳极泥中银的热力学稳定存在产物 |
4.4 二氧化锰背景矿浆电位对铅矾矿物表面硫化改性的影响 |
4.4.1 S-H_2O系的Eh-pH图 |
4.4.2 酸性条件下二氧化锰背景矿浆电位对硫化剂的影响 |
4.5 酸性条件下二氧化锰背景矿浆电位对巯基捕收剂的影响 |
4.5.1 酸性条件下二氧化锰背景矿浆电位对黄药的影响 |
4.5.2 酸性条件下二氧化锰背景矿浆电位对黑药的影响 |
4.5.3 酸性条件下二氧化锰背景矿浆电位对乙硫氮的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 锌阳极泥中铅银矿物的浮选行为及其与巯基捕收剂的作用 |
5.1 试验原料、试验药剂与研究方法 |
5.1.1 试验原料 |
5.1.2 试验药剂 |
5.1.3 研究方法 |
5.2 硫酸铅浮选行为 |
5.2.1 MnO_2对黄药浮选硫酸铅的影响 |
5.2.2 戊基双黄药与硫酸铅矿物作用的红外光谱 |
5.2.3 MnO_2对黑药浮选硫酸铅的影响 |
5.2.4 丁基双黑药与硫酸铅矿物作用的红外光谱 |
5.3 氯化银浮选行为 |
5.3.1 MnO_2对黄药浮选氯化银的影响 |
5.3.2 戊基双黄药与氯化银矿物作用的红外光谱 |
5.3.3 MnO_2对黑药浮选氯化银的影响 |
5.3.4 丁基双黑药与氯化银矿物作用的红外光谱 |
5.4 本章小结 |
第六章 银矿物表面选择性吸附巯基捕收剂二聚氧化物的作用机理 |
6.1 前线分子轨道能量判据 |
6.1.1 化学势μ、绝对硬度η与绝对电负性χ的概念 |
6.1.2 基团电负性χ_g、绝对硬度η与分子前线轨道的关系 |
6.1.3 锌阳极泥中矿物表面金属原子(离子)的χ_M和η_M计算 |
6.1.4 硫代捕收剂及其二聚氧化物的χ_C和η_C计算 |
6.1.5 Mn~(4+)、Pb~(2+)、Ag~+和捕收剂的分子前线轨道能量图 |
6.2 分子力学模拟计算能量判据 |
6.2.1 Adsorption Locator理论 |
6.2.2 锌阳极泥体系吸附物与吸附剂构型的建立 |
6.2.3 吸附物与吸附剂作用的吸附能计算 |
6.2.4 分析讨论 |
6.3 本章结论 |
第七章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间主要的研究成果 |
(5)脉冲电沉积制备Ti基复合阳极材料及其性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 钛基阳极材料的国内外研究现状 |
1.2.1 电极材料的基本要求 |
1.2.2 钛基金属氧化物阳极的分类 |
1.2.3 钛基二氧化锰阳极材料的研究进展 |
1.2.4 钛基二氧化铅阳极材料的研究进展 |
1.2.4.1 钛基二氧化铅电极 |
1.2.4.2 新型钛基二氧化铅电极 |
1.2.4.3 掺杂钛基二氧化铅电极 |
1.2.5 钛基铂族系阳极材料的研究进展 |
1.3 脉冲电沉积技术的应用前景 |
1.3.1 脉冲电沉积的发展 |
1.3.2 脉冲电沉积的优点 |
1.3.3 脉冲电镀技术的应用 |
1.3.3.1 脉冲电沉积贵金属 |
1.3.3.2 脉冲电沉积普通金属以及合金 |
1.3.3.3 脉冲电沉积纳米晶 |
1.3.4 当前电沉积的热点 |
1.4 论文的研究意义和内容 |
1.5 创新与特色 |
第二章 理论基础 |
2.1 脉冲电沉积原理 |
2.2 复合电沉积原理 |
2.2.1 复合电沉积的条件 |
2.2.2 复合电沉积的机理 |
2.3 电极材料的选择 |
2.3.1 基体钛的优点 |
2.3.2 底层的选择 |
2.3.3 掺杂颗粒的选择 |
2.3.3.1 WC的性质 |
2.3.3.2 聚苯胺性质 |
第三章 实验方法 |
3.1 实验仪器及试剂 |
3.2 电解液组成及工艺参数 |
3.3 工艺流程 |
3.3.1 喷砂 |
3.3.2 化学除油 |
3.3.3 水洗 |
3.3.4 酸浸蚀 |
3.3.5 打底 |
3.3.6 活性层镀液的配制 |
3.4 复合阳极材料性能的表征方法 |
3.4.1 外观的检验 |
3.4.2 结合力的检验 |
3.4.3 沉积速率的测定 |
3.4.4 稳态极化曲线的测定 |
3.4.5 表面形貌观察及晶体结构分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 Pb-WC-PANI复合阳极材料的制备及其性能的研究 |
4.1 导通时间对析氧动力学参数及阳极其他性能的影响 |
4.2 平均电流密度对析氧动力学参数及阳极其他性能的影响 |
4.3 PANI质量浓度对析氧动力学参数及阳极其它性能的影响 |
4.4 WC质量浓度对析氧动力学参数及阳极其他性能的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 几种阳极材料的性能比较 |
5.1 不同阳极材料电化学性能的探讨 |
5.1.1 稳态极化曲线 |
5.1.2 Tafel曲线 |
5.1.3 循环伏安曲线 |
5.1.4 交流阻抗曲线(EIS) |
5.2 表面形貌观察 |
5.3 成分分析 |
5.4 XRD分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 Pb-WC-PANI复合阳极材料在锌电积中的应用 |
6.1 槽电压的测定 |
6.2 电流效率的测定 |
6.3 Pb-WC-PANI复合阳极材料的强化寿命 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论及展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 课题展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A (攻读硕士期间发表的论文) |
(6)Pb-Al层状复合节能阳极制备及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 有色金属冶金概况 |
1.2 以湿法炼锌为例的能耗分析及节能措施 |
1.2.1 湿法炼锌业现状 |
1.2.2 湿法炼锌过程能耗分析 |
1.2.3 电积工序节能措施 |
1.3 国内外新型阳极研究现状与发展趋势 |
1.3.1 钛系阳极 |
1.3.2 基体增强型阳极 |
1.3.3 铅系阳极 |
1.4 本论文研究的主要内容 |
1.4.1 课题来源 |
1.4.2 Pb-Al层状复合节能阳极思想的提出 |
1.4.3 课题研究的主要研究内容 |
1.4.4 论文选题的目的及意义 |
1.5 本章小结 |
第二章 构建Pb-Al层状复合阳极材料可行性的理论分析 |
2.1 锌电积理想电极反应 |
2.1.1 锌电积实际阴极反应及阴极材料选择 |
2.1.2 锌电积实际阳极反应及阳极材料选择 |
2.2 构建Pb-Al层状复合材料第三组元的选择 |
2.2.1 Pb-Al层状复合材料的界面设计 |
2.2.2 第三组元过渡物质X的优化选择 |
2.3 Pb-Sn-Al三元体系混合特性研究 |
2.3.1 Pb-Al二元非混溶体系界面能计算 |
2.3.2 Pb-Sn-Al三元体系混合特性研究 |
2.4 本章小结 |
第三章 Pb-Al层状复合阳极的制备及特性表征方法 |
3.1 实验材料与设备 |
3.1.1 实验材料与试剂 |
3.1.2 实验设备、装置与仪器 |
3.2 实验方案与技术路线 |
3.3 试样制备 |
3.3.1 工艺条件的选择 |
3.3.2 热压扩散焊接炉设计及其结构 |
3.3.3 铅盒模具的设计 |
3.4 界面显微组织观察 |
3.4.1 扫描电镜(SEM)与能谱(EDX)分析 |
3.4.2 高分辨透射电镜(HRTEM)的观察 |
3.5 力学性能及电学性能测试 |
3.5.1 界面显微硬度 |
3.5.2 三点弯曲性能 |
3.5.3 界面导电性能测试 |
3.6 电化学性能测试 |
3.6.1 线性伏安扫描(LSV) |
3.6.2 析氧电位测试 |
3.6.3 阳极腐蚀速率测试 |
3.6.4 阳极氧化膜显微结构分析 |
3.6.5 阳极泥量 |
3.6.6 模拟生产电解试验 |
3.6.7 不同阳极材料对电解槽电场的影响 |
3.7 本章小结 |
第四章 Pb-Al层状复合材料显微组织研究 |
4.1 Al-Sn固液复合性能的研究 |
4.1.1 Al-Sn复合后的界面STEM形貌 |
4.1.2 Al-Sn固溶界面的HRTEM研究 |
4.1.3 Al-Sn复合后的时效性 |
4.2 Pb-Al层状复合材料显微组织研究 |
4.2.1 试样D的显微组织 |
4.2.2 试样A2的显微组织及能谱 |
4.2.3 试样B1的显微组织及能谱 |
4.2.4 试样C1的显微组织及能谱 |
4.2.5 试样C2的显微组织及能谱 |
4.2.6 试样C4的显微组织及能谱 |
4.3 界面扩散的热力学分析 |
4.4 界面扩散的动力学分析 |
4.4.1 扩散系数的影响 |
4.4.2 保温时间对扩散层的影响 |
4.4.3 扩散温度对扩散层的影响 |
4.5 界面扩散模型的建立 |
4.6 本章小结 |
第五章 Pb-A1层状复合材料的力学性能及界面电阻的研究 |
5.1 力学性能测试与分析 |
5.1.1 材料的界面显微硬度研究 |
5.1.2 Pb-Al层状复合材料的三点弯曲测试 |
5.2 界面平均电阻率测算与分析 |
5.2.1 准备实验及ρ_(界面)公式简化计算 |
5.2.2 界面电阻率的测量计算 |
5.3 本章小结 |
第六章 Pb-Al层状复合阳极的电化学性能与节能机理 |
6.1 引言 |
6.2 电化学性能试验 |
6.2.1 电极的种类与规格 |
6.2.2 极化曲线的测试 |
6.2.3 阳极析氧电位测试 |
6.2.4 阳极腐蚀速率的研究 |
6.2.5 氧化膜形貌与阳极泥数量分析 |
6.2.6 电流效率与阴极锌品质 |
6.3 模拟电解试验的结果与讨论 |
6.3.1 槽电压与析氧电位的测试 |
6.3.2 能耗及电流效率的分析 |
6.3.3 阴极析锌的品质 |
6.3.4 各阳极表面沉积阳极泥的形貌、物相分析 |
6.3.5 阳极的腐蚀速率分析 |
6.4 锌电积过程中槽电场的仿真模拟 |
6.4.1 研究背景 |
6.4.2 槽内电场的有限元解法分析 |
6.4.3 槽内电场的具体计算仿真过程 |
6.4.4 模拟结果与分析 |
6.5 Pb-Al层状复合阳极节能效果与机理探讨 |
6.5.1 Pb-Al层状复合阳极电化学综合性能 |
6.5.2 材料组织结构及电阻与Pb-Al层状复合阳极节能机理 |
6.5.3 力学性能的改善与Pb-Al层状复合阳极节能机理 |
6.5.4 槽电场分布的改善与Pb-Al层状复合阳极节能机理 |
6.6 本章小结 |
第七章 结论与创新 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新性 |
7.3 建议与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读学位期间主要的研究成果 |
附录2 部分参考相图 |
(7)若干铅基合金真空蒸馏分离提纯的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 铅 |
1.1.1 铅的性质 |
1.1.2 铅的主要化合物及用途 |
1.1.3 铅资源 |
1.1.4 铅冶炼技术 |
1.1.4.1 铅熔炼 |
1.1.4.2 粗铅精炼 |
1.2 有色金属二次资源循环利用 |
1.2.1 再生铅 |
1.2.2 再生铜 |
1.2.3 再生铝 |
1.2.4 再生锌 |
1.3 课题内容和创新 |
1.3.1 选题意义 |
1.3.2 课题内容 |
1.3.3 创新点 |
第二章 若干Pb-X合金的分子动力学模拟 |
2.1 EAM理论 |
2.2 模拟过程 |
2.3 模拟结果 |
2.3.1 生成焓的计算 |
2.3.2 密度的计算 |
2.3.3 生成自由能的计算 |
2.3.4 过剩自由能的计算 |
2.4 本章小结 |
第三章 二元铅基合金活度系数的计算 |
3.1 分子相互作用体积模型(MIVM) |
3.2 修正的配位数方程 |
3.3 MIVM参数的获取 |
3.4 计算结果及分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 铅锡二元合金真空蒸馏的研究 |
4.1 铅锡二元合金真空蒸馏热力学分析 |
4.1.1 纯物质沸点判据 |
4.1.2 纯物质蒸气压判据 |
4.1.3 β分离系数判据 |
4.1.4 气液相平衡成分图判据 |
4.2 铅锡二元合金真空蒸馏动力学分析 |
4.2.1 金属或合金真空蒸馏过程的机理 |
4.2.2 压强对蒸发速率的影响 |
4.2.3 金属的蒸发速率 |
4.3 铅锡二元合金真空蒸馏小型及扩大实验研究 |
4.3.1 实验原料 |
4.3.2 实验设备 |
4.3.3 条件实验研究 |
4.3.3.1 物料一的实验研究 |
4.3.3.2 物料二的实验研究 |
4.3.3.3 物料三的实验研究 |
4.3.4 讨论 |
4.4 铅锡二元合金真空蒸馏工业实验研究 |
4.4.1 实验设备 |
4.4.2 实验原料 |
4.4.3 条件实验研究 |
4.4.3.1 高铅物料的实验研究 |
4.4.3.2 高锡物料的实验研究 |
4.4.4 技术指标及经济分析 |
4.4.5 设备关键部分的改进 |
4.5 铅锡二元合金真空蒸馏工艺流程的研究 |
4.6 本章小结 |
第五章 铅锡锑三元合金真空蒸馏的研究 |
5.1 铅锡锑三元合金真空蒸馏热力学分析 |
5.1.1 纯物质沸点判据 |
5.1.2 纯物质蒸气压判据 |
5.1.3 β分离系数判据 |
5.1.4 气液相平衡成分图判据 |
5.2 铅锡锑三元合金真空蒸馏动力学分析 |
5.2.1 金属的蒸发速率 |
5.3 铅锡锑三元合金真空蒸馏小型实验研究 |
5.3.1 实验原料 |
5.3.2 条件实验研究 |
5.3.2.1 物料一的实验研究 |
5.3.2.2 物料二的实验研究 |
5.4 铅锡锑三元合金真空蒸馏工业实验研究 |
5.4.1 实验原料 |
5.4.2 实验设备 |
5.4.3 条件实验研究 |
5.4.3.1 物料一的实验研究 |
5.4.3.2 物料二的实验研究 |
5.4.4 技术指标 |
5.5 讨论 |
5.6 本章小结 |
第六章 铅基多元合金真空蒸馏的研究 |
6.1 铅基多元合金真空蒸馏热力学分析 |
6.1.1 纯物质沸点判据 |
6.1.2 纯物质蒸气压判据 |
6.1.3 β分离系数判据 |
6.1.4 气液相平衡成分图判据 |
6.2 铅基多元合金真空蒸馏动力学分析 |
6.2.1 金属的蒸发速率 |
6.3 铅基多元合金真空蒸馏实验研究 |
6.3.1 实验原料 |
6.3.2 小型实验研究 |
6.3.3 扩大实验研究 |
6.3.4 重现性实验研究 |
6.4 讨论 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附件一 科技查新报告 |
附件二 发表的论文和申请的专利 |
附件三 论文用到的MATLAB程序 |
(8)几种化学热处理工艺的渗层在油井产出液中的腐蚀和摩擦学行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题的背景与现实意义 |
1.2 杆式抽油的管杆偏磨产生原理 |
1.2.1 有杆抽油系统的抽油原理 |
1.2.2 管杆偏磨产生的原因 |
1.3 抽油管、杆的腐蚀磨损行为研究的现状 |
1.3.1 力学机理的研究进展 |
1.3.2 抽油管、杆材料的腐蚀行为方面的研究进展 |
1.3.3 抽油管、杆材料摩擦学行为的研究进展 |
1.3.4 渗锌工艺及其在抽油管、杆上应用的研究进展 |
1.4 本文的研究思路 |
1.5 本文的主要工作 |
第二章 N80钢渗锌及渗氮渗锌复合处理工艺研究 |
2.1 N80渗锌工艺及渗层组织研究 |
2.1.1 热扩散渗锌的基本原理 |
2.1.2 渗锌工艺及组织试验方法 |
2.1.3 结果与讨论 |
2.2 渗氮渗锌复合处理工艺研究 |
2.2.1 离子渗氮的原理 |
2.2.2 复合渗工艺过程 |
2.2.3 结果与讨论 |
2.3 本章小结 |
第三章 渗层的腐蚀学试验 |
3.1 渗层的腐蚀速率 |
3.2 渗层的电化学阻抗 |
3.3 本章小结 |
第四章 渗层的摩擦学试验 |
4.1 试验材料 |
4.2 试验设备 |
4.3 试验结果及讨论 |
4.3.1 N80钢渗锌后的摩擦学试验 |
4.3.2 N80钢渗氮后的摩擦学试验 |
4.3.3 N80钢渗氮渗锌复合处理后的摩擦学试验 |
4.3.4 N80钢渗氮处理+GCr15渗锌处理的摩擦学试验 |
4.3.5 几种不同化学热处理渗层摩擦学性能比较 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论及研究展望 |
5.1 结论 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(9)基于TiN制备耐腐蚀电极材料及在能源领域的应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 前言 |
1.2 PEM 水电解制氢 |
1.2.1 PEM 水电解技术原理 |
1.2.2 PEM 水电解制氢的集流板 |
1.2.3 PEM 水电解电催化剂的选择 |
1.2.3.1 析氢催化剂 |
1.2.3.2 析氧催化剂 |
1.2.3.3 催化剂载体 |
1.3 质子交换膜燃料电池 |
1.3.1 PEMFC 的工作原理 |
1.3.2 PEMFC 电催化剂的选择 |
1.3.2.1 担载型电催化剂 |
1.3.2.2 低温燃料电池的催化剂载体 |
1.3.2.3 电催化剂载体的制备方法 |
1.3.3 不锈钢双极板 |
1.4 钛基氧化物阳极及其应用 |
1.4.1 钛基金属氧化物涂层 |
1.4.1.1 基体金属的选择 |
1.4.1.2 制备溶剂体系的影响 |
1.4.1.3 制备温度的影响 |
1.4.1.4 涂层厚度的影响 |
1.4.1.5 制备方法 |
1.4.2 钛集流板上的氧化物涂层 |
1.4.3 脱硫海水电解恢复系统用钛基金属氧化物阳极 |
1.4.3.1 海水脱硫原理 |
1.4.3.2 脱硫海水恢复系统 |
1.4.3.3 电解海水有效氯脱硫原理 |
1.4.3.4 海水电解的阳极材料 |
1.5 研究思路、目标及研究内容 |
1.5.1 以TiN 为中间层的钛基金属氧化物阳极 |
1.5.2 基于TiN 导电层的不锈钢双极板表面改性技术 |
1.5.3 TiN 浸渍热分解法的发明与电催化剂的合成 |
1.5.4 TiN 浸渍热分解法制备DSA 的中间层 |
1.5.5 DSA 在脱硫海水的ECO 恢复系统中的应用 |
参考文献 |
第二章 TiN 基IrO_2+Ta_2O_5涂层电催化性能研究 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 TiN 基体的制备 |
2.2.2 涂层的制备 |
2.2.3 电化学测试 |
2.2.4 涂层的表征 |
2.2.5 强化寿命实验 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 阳极极化曲线 |
2.3.2 循环伏安电量 |
2.3.3 电化学阻抗谱(EIS) |
2.3.4 循环极化曲线 |
2.3.5 制备温度对涂层表面形貌的影响 |
2.3.6 涂层相结构分析 |
2.3.7 强化电解寿命 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 钝化膜复合TiN 的不锈钢双极板表面改性技术 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 不锈钢钝化膜制备 |
3.2.2 TiN 涂层制备 |
3.2.3 电化学测试 |
3.2.4 面接触电阻测试 |
3.2.5 表面形貌观察 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 极化曲线测试 |
3.3.2 计时电流测试 |
3.3.3 表面形貌 |
3.3.4 不锈钢低温氧化致钝机理探讨 |
3.3.5 面接触电阻 |
3.3.6 长期稳定性能 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 TiN 浸渍-热分解法制备IrO_x-TiO_2粉体催化剂及其表征 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 催化剂的制备 |
4.2.2 X 射线电子能谱、X 射线衍射和TEM 表征 |
4.2.3 极化曲线测试和PEM 水电解性能表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 XPS 分析 |
4.3.2 XRD 和TEM 分析 |
4.3.3 TiN 纳米粉体的氧化 |
4.3.4 TiO_2 纳米粉体取代TiN 作为前体 |
4.3.5 极化曲线和SPE 水电解测试 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 钌钛、铱钛复合氧化物及其载铂催化剂研究 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 催化剂制备 |
5.2.2 物性表征 |
5.2.3 电极制备与测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 XRD 和TEM 分析 |
5.3.2 极化曲线 |
5.3.3 循环伏安曲线 |
5.3.4 PEMFC 性能 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 TiN 浸渍热分解法制备DSA 中间层及集流板应用 |
6.1 前言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 涂层的制备 |
6.2.1.1 中间层的制备 |
6.2.1.2 阳极涂层的制备 |
6.2.2 电化学测试 |
6.2.3 涂层的表征 |
6.2.4 强化寿命试验 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 涂层的表面形貌 |
6.3.2 涂层表面的相结构分析 |
6.3.3 阳极极化曲线 |
6.3.4 强化寿命实验 |
6.3.5 Ti/IrOx-TiO_2/IrO_2 涂层的应用 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
第七章 Ti/TiO_2-IrO_x/IrO_2-SnO_2电极在ECO 系统中的应用 |
7.1 前言 |
7.2 实验部分 |
7.2.1 涂层的制备 |
7.2.1.1 中间层的制备 |
7.2.1.2 阳极涂层的制备 |
7.2.2 电化学测试 |
7.2.2.1 析氧反应电化学测试 |
7.2.2.2 析氯反应电化学测试 |
7.2.2.3 电解强化寿命实验 |
7.2.3 脱硫海水模拟液降解测试 |
7.2.3.1 脱硫海水模拟液的配制 |
7.2.3.2 脱硫海水模拟液的电解氧化 |
7.2.3.3 Na_2SO_3 含量的测定 |
7.2.3.4 COD 值测定 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 极化曲线测试 |
7.3.2 强化寿命测试 |
7.3.3 脱硫海水模拟液的电解氧化 |
7.3.3.1 电流密度的影响 |
7.3.3.2 pH 值的影响 |
7.3.3.3 温度的影响 |
7.3.3.4 脱硫海水模拟液的电解效率 |
7.4 本章小结 |
参考文献 |
第八章 全文总结 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 进一步工作设想 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表论文和专利 |
(10)A1基Pb-PAN复合镀层的电沉积制备和性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 锌电积用铅基阳极材料的研究现状 |
1.2.1 铅及铅基合金阳极 |
1.2.2 复合电催化铅基阳极 |
1.2.3 钛基阳极 |
1.2.4 其它基体阳极材料 |
1.3 复合镀层的发展及现状 |
1.3.1 复合镀层的发展概况 |
1.3.2 复合镀层的分类 |
1.3.3 复合镀层的形成机理 |
1.4 聚苯胺的性质和应用现状 |
1.4.1 聚苯胺的结构 |
1.4.2 聚苯胺的聚合 |
1.4.3 聚苯胺的特性 |
1.4.4 导电聚苯胺的应用 |
1.4.5 电催化材料 |
1.5 研究目的和意义 |
第二章 实验过程和测试方法 |
2.1 实验材料及设备 |
2.2 工艺流程 |
2.2.1 机械打磨 |
2.2.2 化学除油 |
2.2.3 水洗 |
2.2.4 碱洗 |
2.2.5 酸洗 |
2.2.6 二次浸锌 |
2.2.7 化学镀镍磷合金 |
2.2.8 复合镀液的配制 |
2.2.9 复合镀液的分散 |
2.3 分析方法 |
2.3.1 镀层电沉积速率的测定 |
2.3.2 镀层外观检验 |
2.3.3 镀层结合力测定 |
2.3.4 镀层电化学性能的测定 |
2.3.5 镀层的阳极寿命加速试验 |
2.3.6 X-射线衍射法 |
2.3.7 扫描电子显微镜(SEM) |
2.3.8 红外光谱分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 Pb-PAN复合镀层的制备和电化学性能研究 |
3.1 镀液组成及工艺条件 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 不同掺杂态PAN对电化学性能的影响 |
3.2.2 PAN质量浓度对电化学性能的影响 |
3.2.3 电流密度对电化学性能的影响 |
3.2.4 电沉积温度对电化学性能的影响 |
3.2.5 电沉积时间对电化学性能的影响 |
3.3 Pb-PAN复合镀层和纯铅镀层、铅银合金的电化学性能研究 |
3.3.1 电催化活性 |
3.3.2 腐蚀性能 |
3.4 本章小结 |
第四章 Pb-PAN复合镀层的形貌、结构和成分分析 |
4.1 红外光谱分析 |
4.2 镀层的宏观分析 |
4.3 扫描电镜分析 |
4.4 X射线衍射分析 |
4.5 沉积机理探讨 |
4.6 本章小结 |
第五章 Pb-PAN复合镀层在锌电积中的应用探索 |
5.1 复合镀层在锌电积中的应用 |
5.1.1 槽电压的测定 |
5.1.2 电流效率的测定 |
5.1.3 加速腐蚀寿命的测定 |
5.1.4 阴极锌质量 |
5.2 本章小结 |
第六章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录A(攻读硕士学位期间发表的论文) |
四、铅基多元合金在化工防腐工程中的应用与实践(论文参考文献)
- [1]Al/TiB2复合电极材料的制备与性能研究[D]. 韩朝辉. 昆明理工大学, 2016(01)
- [2]锌—铝—镁—稀土合金镀层的制备及其耐腐蚀性能研究[D]. 杨东. 西安建筑科技大学, 2014(07)
- [3]典型紧固件涂镀层在模拟海洋环境中的腐蚀行为[D]. 宁丽君. 山东大学, 2012(02)
- [4]锌电解阳极泥锰铅银分离的技术与理论研究[D]. 向平. 中南大学, 2012(02)
- [5]脉冲电沉积制备Ti基复合阳极材料及其性能的研究[D]. 王梅梅. 昆明理工大学, 2011(05)
- [6]Pb-Al层状复合节能阳极制备及其性能研究[D]. 周生刚. 昆明理工大学, 2011(07)
- [7]若干铅基合金真空蒸馏分离提纯的研究[D]. 贾国斌. 昆明理工大学, 2010(07)
- [8]几种化学热处理工艺的渗层在油井产出液中的腐蚀和摩擦学行为研究[D]. 范琦. 机械科学研究总院, 2009(02)
- [9]基于TiN制备耐腐蚀电极材料及在能源领域的应用[D]. 徐海波. 中国海洋大学, 2009(11)
- [10]A1基Pb-PAN复合镀层的电沉积制备和性能研究[D]. 张冬. 昆明理工大学, 2009(02)