30CrMnSi钢激光熔覆修复技术研究

为探讨30CrMnSi钢激光熔覆修复技术,采用激光熔覆工艺进行了试验研究。采用金相显微镜对微观组织进行表征,采用显微硬度计、拉伸试验机对性能进行测试,采用扫描电镜仪观察断口形貌。研究发现,激光熔覆后的熔覆区域分为母材区、热影响区、熔合区及熔覆区4个部分。熔覆区显微硬度相比母材提高约2.5倍,表层熔覆区硬度最高,母材硬度最低。激光熔覆后抗拉强度高于母材70 MPa,熔覆正火处理后抗拉强度高于母材110 MPa。母材试样拉伸断裂为韧性断裂,断口呈韧窝形态,熔覆后试样拉伸断裂为脆性断裂,断口呈准解理断裂。熔覆后正火热处理,提高了抗拉强度及韧性。

热处理对SLM-316L不锈钢组织结构及钝化行为的影响机制

对SLM-316L不锈钢在900℃下进行不同时间的热处理,结合热处理后SLM-316L不锈钢的组织结构和腐蚀行为研究,揭示了SLM-316L不锈钢在900℃热处理过程中组织结构的演变规律以及其对钝化行为的作用机制.研究结果表明,900℃热处理时,在组织结构方面,SLM-316L不锈钢晶粒的基本形状和尺寸没有明显变化,但是随着保温时间延长,SLM-316L不锈钢中的位错和亚晶界逐渐消失,同时伴有MnS颗粒物沿晶界析出;在耐蚀性能方面,热处理对SLM-316L不锈钢的耐蚀性能产生重要影响,在含有NaCl的缓冲溶液中,SLM-316L不锈钢的点蚀电位随着保温时间延长逐渐降低,同时电化学阻抗逐渐减小;此外,在钝化膜性质方面,不同热处理时间试样上形成的钝化膜有明显差异,随着保温时间延长,SLM-316L不锈钢钝化膜的厚度逐渐减小,载流子的密度以及扩散系数变大.最后,通过构建不锈钢钝化膜能带结构和空间电荷层的理论模型,讨论了热处理对SLM-316L不锈钢钝化行为的影响机制.

尿素改性碳纤维电场电极制备及电化学性能研究

以尿素为氮源,对碳纤维表面进行改性,制备了一种新型海洋电极,并测试了其电化学性能和电场响应性能。结果表明,碳纤维表面的含氧和含氮基团对其电化学性能具有显著的影响,与尿素反应并在450℃条件下热处理的碳纤维具有最低的内阻和最大的比电容。电化学性能的变化也直接影响碳纤维电极对的电场性能,450℃条件下热处理的碳纤维电极也具有最佳的电场性能:电极对极差稳定性降到0.1 m V/24 h左右,自噪声为2.2 n V/rt Hz@1Hz,电极对能较好地响应出1 m Hz、1 m V电场信号。

多氨基硅烷偶联剂改性碳纤维电场电极的制备及其电化学性能研究

利用硅烷偶联剂作为改性碳纤维的接枝材料,探索γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷(KH-792)改性前后碳纤维电化学性能和电场响应性能的变化。结果表明,改性后碳纤维电极的电化学性能显著提升,比容量为105.96 F/g,是未改性电极的4.58倍,未改性电极存在的低频容抗现象也得到改善。改性后,电极对的极差稳定性提高,日漂移量最低10μV/d,能够很好地响应1 m V/1 m Hz电场信号,电极对的电化学自噪声可低至1.7 n V/rtHz@1 Hz,与未改性电极对的自噪声相比明显降低。

添加大豆寡糖沉积物对海底微生物燃料电池电化学性能的影响

通过向海底沉积物中添加不同浓度的大豆寡糖(SBOS),探究其对海底沉积物微生物燃料电池(MSMFCs)的影响。结果表明,阳极表面附近微生物数量与SBOS浓度有关,添加2 g SBOS组的微生物数量最多(9.310×10^(11)cfu/m^2),添加6 g SBOS组的微生物数量最少(7.680×10~8cfu/m^2);SBOS浓度影响阳极电化学性能,添加2 g SBOS组阳极的电容性、抗极化能力最好,添加6 g SBOS组的最差;高浓度SBOS有利于提高MSMFCs的实际输出电压,添加6 g SBOS组的平均输出电压高出空白组45 m V,高出其它实验组15~20 m V;空白组有机质消耗率最高,为66.15%,添加6g SBOS组的消耗率最低,为50.63%;SBOS以改变微生物数量的方式影响MSMFCs电化学、产电性能和有机质消耗率。