CoFe/ZrO2复合膜的电沉积及其析氧性能研究

为降低电解水阳极析氧反应的过电位,采用电化学沉积技术制备了CoFe/ZrO2复合膜。在碱性介质中,该复合膜表现出了优异的析氧反应(OER)活性,在电流密度10 mA/cm2下过电势仅为1.56V,远低于CoFe(1.694V),这主要是由于CoFe/ZrO2复合膜具有足够暴露的活性位点和较高的电子转移能力。进一步的研究表明,CoFe/ZrO2复合膜可以在1.58 V过电位下稳定运行12 h,经2000圈循环伏安测试后,OER活性曲线未存在明显差别,显示CoFe/ZrO2复合膜具有良好稳定性。本文工作可为探索经济高效的OER催化电极膜材料开辟一条新途径,替代贵金属在可再生能源转换中应用。

电流密度对电沉积钴-铁-二氧化锆复合镀层性能的影响

在由FeSO_(4)·7H_(2)O 30 g/L、Co SO_(4)·7H_(2)O 30 g/L、H_(3)BO_(3)30 g/L和抗坏血酸1 g/L组成的Co-Fe合金镀液中添加10 g/L自制纳米ZrO_(2)溶胶,电沉积得到Co-Fe-ZrO_(2)复合镀层。研究了电流密度对Co-Fe-ZrO_(2)复合镀层微观结构、厚度、显微硬度和耐蚀性的影响。结果表明,随电流密度从5 mA/cm^(2)增大到30 mA/cm^(2),Co-Fe-ZrO_(2)复合镀层的晶粒细化,ZrO_(2)颗粒复合量、厚度和显微硬度均增大,耐蚀性先改善后变差。当电流密度为25 mA/cm^(2)时,Co-Fe-ZrO_(2)复合镀层的厚度为18.6μm,显微硬度为349 HV,表面平整致密,耐蚀性最佳。

磁场下电沉积制备Co-W合金镀层

在磁场下电沉积制备Co-W合金镀层,研究了磁场强度对镀层沉积速率、微观形貌、成分以及磁性能等的影响。结果表明:沉积速率随着磁场强度的增大而显著提高;洛伦兹力可以降低电极表面的浓差极化,避免氢气的析出,使镀层均匀、致密;随着磁场强度的增大,镀层的比饱和磁化强度逐渐增大,而矫顽力呈先增大后减小的趋势,当磁场强度为0.5T时,矫顽力最大。

脉冲电沉积Co-W磁性薄膜

采用脉冲电沉积法制备Co-W磁性薄膜。研究脉冲周期和占空比对沉积速率,Co-W薄膜的形貌、结构以及磁性能的影响。结果表明:脉冲周期与占空比对薄膜的沉积速率、形貌、结构和磁性能都有较大的影响。随着脉冲周期和占空比的不断增加,沉积速率呈现先增大后减小的趋势;而Co-W薄膜的矫顽力呈现减小的趋势。这主要是由于晶粒尺寸增大的缘故。AFM研究表明:随着占空比增大,薄膜颗粒增大,表面平整度下降,空隙率增加;脉冲周期影响薄膜表面聚集颗粒团;增大脉冲周期,该聚集团会增大。

铝合金阳极氧化膜性能的研究

研究了2 024铝合金在硫酸溶液中经不同氧化电压阳极氧化处理后的表面形貌、组织结构、硬度和耐蚀性。结果表明:铝合金经不同氧化电压阳极氧化处理后,其表面上存在纳米级的孔洞;随着氧化电压的增大,孔径逐渐增大,膜厚增加;阳极氧化膜的硬度在氧化电压为20V时最大;氧化电压对阳极氧化膜耐蚀性的影响很大,在氧化电压为5V时,阳极氧化膜的耐蚀性最强,自腐蚀电位为-1.1V。

农民工城居子女读书难问题成因探析

随着中国市场经济的迅猛发展,大量农村人口涌入城市,形成浩浩荡荡的“民工潮,”大量民工子女被带入城市,或者在城市中出生,流动人口子女的教育问题也日益成为各界关注的焦点之一。如今,大量农民工子女被带入城市或者在城市出生,农民工城居子女教育问题日益突出。户籍制度和义务教育体制的局限、流入地政府和城市公立学校推脱实际责任、民办简易学校不安定因素太多、民工自身经济困难和民工子女自卑心理困扰等都是当今需要解决的现实问题。

“两平台双能力”材料化学教学实践体系的构建与创新

在全社会关注教学质量的今天,提高教学质量已成为多数高校的自觉行动,实践教学的重要性得到了前所未有的重视,实践和创新两大能力是专业人才培养的核心。根据目前国内大学材料类课程教学与实验基地建设情况,结合我院材料化学专业的优势与特色,提出了专业教学—实践双平台建设的理念,通过搭建专业课程网络平台,以及完善和优化校内实验/校外实践平台,有助于促进本科生、研究生的自学能力、实验实践能力的提高,利于创新型人才的培养。

《应用电化学》课程“大班教学、小组合作”教学模式的探索

为了提高教学质量,《应用电化学》课程在教学资源局限的条件下,采取"大班教学、小组合作"的创新教学模式,依据《应用电化学》课程的实际教学过程,探讨了该模式开展的必要性和具体实施方法。通过教学改革,可提高教师对学生的关照度,促进师生之间交流,帮助学生牢固掌握基础知识,提高学生发现和解决问题、组织协调、团队合作等综合能力。

材料化学专业综合实验教学改革初探

本文对材料化学专业综合实验教学改革进行初步探索,对开展教学改革的原因及实验教学新模式进行了分析,通过近几年的实践对综合化学实验改革的重要性有了更深层次的认识。

《应用电化学》双语教学的探索

双语教学是目前高校公共课和专业课教学的发展趋势.结合中国计量学院双语课程规划及材料科学与工程学院总体课程设计特点,通过教学实践,探讨了开展《应用电化学》课程双语教学对教师的要求,教材的选择以及教学模式的相应改革,为其他相关课程双语教学的开设提供参考.

单槽脉冲电沉积制备钴/铂多层膜及其性能表征

在由0.1mol/L Co(NH2SO3)2、0.01mol/LPt(NO2)2(NH3)2和0.1mol/L NH2CH2COOH组成的镀液中,通过循环伏安法得到了Co2+和Pt2+在铜基底上的沉积电位。利用单槽电位脉冲沉积法制备了Co/Pt多层膜,并研究了脉冲电位对薄膜结构和磁性能的影响。结果表明:脉冲上限电位和下限电位相差较小时,Co/Pt磁性薄膜具有取向生长的fcc相结构,界面合金的形成使其具有较大的垂直各向异性和矫顽力。通过计算δM曲线,揭示在脉冲上限电位为–0.6V、下限电位为–0.95V的条件下制备的Co/Pt多层膜中存在交换耦合作用,产生了剩磁增强效应。

Ni-Co磁性薄膜的电化学沉积及磁性能

研究了电流密度和温度对电沉积Ni-Co薄膜形貌、晶体结构及磁性能的影响。结果表明:随着电流密度的增加,Ni-Co薄膜的比饱和磁化强度先增大后减小,在200A/m2时达到最大值;电流密度对薄膜的结晶度和晶粒尺寸均有影响;在较高温度下制备的薄膜表面较粗糙,这是由于温度的升高致使析氢加剧。

磁场条件下化学镀镍薄膜制备及磁性能研究

利用化学镀方法,在没有外磁场和施加弱磁场条件下制备了磁性镍薄膜。薄膜均具有银色金属光泽,表面平整致密。X-射线衍射仪分析表明,弱磁场下制得的薄膜中镍晶粒的取向排列性较强。扫描电子显微镜观察可知,未加磁场制备的镍膜是由粒径200nm的镍纳米颗粒在基底上沉积组成的。在磁场条件下制备的镍膜是由数十微米长的镍纳米线在基底上有序排列组成。磁测量结果表明,磁场条件下制备的镍膜的磁性能有显著改变,原因是由膜层特殊的磁畴结构造成的。

电镀Zn-Ni合金及钝化工艺研究

研究了电流密度、钝化时间和钝化液温度对Zn-Ni钝化层抗腐蚀性能的影响.结果表明:在Zn-Ni电沉积过程中,电流密度增大可提高阴极电沉积速率.当电流密度为2A/dm2时得到的Zn-Ni合金镀层抗腐蚀性能最佳.钝化液的温度为20℃时,钝化层的抗腐蚀性能不佳;随着温度升高到30℃左右,钝化层达到最佳的抗腐蚀性能.在钝化时间为60s时,Zn-Ni钝化层中性盐雾试验可以达到160h.

化学镀Ni-W-P薄膜的制备及其耐蚀性能的研究

目的制备Ni-W-P合金薄膜并研究其耐蚀性。方法在碱性镀液(p H=11)中,以次亚磷酸钠为还原剂,柠檬酸钠为络合剂,以铜锌合金为基材,采用化学镀制备Ni-W-P薄膜。通过X射线荧光仪、SEM、电化学极化曲线等方法,研究还原剂次亚磷酸钠浓度、络合剂柠檬酸钠浓度以及反应时间对薄膜厚度、表面形貌和耐蚀性的影响。结果固定其他参数不变的条件下,在还原剂浓度为0.2 mol/L及络合剂浓度为0.26 mol/L时薄膜厚度最大,分别为0.2975、0.1978μm。随着次亚磷酸钠浓度的增大,Ni-W-P薄膜表面致密度增加,孔隙率减少。当次亚磷酸钠的浓度为0.1 mol/L时,薄膜表面的颗粒较细小,孔隙较多;当次亚磷酸钠的浓度为0.4 mol/L时,薄膜表面的孔隙明显减少,表面更加均匀且致密度变好;络合剂和还原剂的改变对薄膜腐蚀电位没有明显影响,腐蚀电流密度在还原剂浓度为0.4 mol/L、络合剂浓度为0.28 mol/L时达到最小,分别为2.38×10-6、2.23×10-6A/cm2;随着络合剂和还原剂浓度的增大,薄膜表面趋于致密;随着反应时间的增加,膜层厚度明显增大,腐蚀电流密度随着时间的增加而减小,化学镀4 h薄膜腐蚀电流密度最小,为1.679×10-6A/cm2。Ni-W-P薄膜厚度可达到4.14μm。结论还原剂浓度为0.4 mol/L,络合剂浓度为0.28 mol/L时,薄膜的耐蚀性最好,反应时间的延长有利于薄膜耐蚀性能的优化。

微细凹槽电沉积铜工艺及影响因素研究

微细凹槽内无空洞和缝隙缺陷铜填充是集成电路芯片铜布线制造工艺技术需解决的关键问题。采用酸性镀铜工艺,在镀铜硅片上开展了微细凹槽内电沉积铜填充研究;采用正交试验法和单因素实验,分析了电沉积过程中重要因素的影响排序和作用机理。研究结果表明,各影响因素数值的增加均能提高凹槽的填充率,电流密度和加速剂浓度的增加可以提高凹槽的填充速率,而电镀时间和整平剂浓度的增加以及过大的加速剂浓度则会降低填充速率。

钝化液温度对铝阳极氧化膜性能的影响

对铝及其合金进行钝化处理是提高其耐蚀性的有效手段.研究了工业纯铝普通阳极氧化膜在不同温度钝化液(Alsur408)条件下处理的表面形貌、组织结构、厚度和耐腐蚀性规律.结果表明,阳极氧化的工业纯铝氧化膜表面有均匀的纳米级孔洞,经不同条件钝化后,在氧化膜表面生成钝化膜,厚度约为1μm;随着钝化温度增加,钝化膜逐渐增厚,表面形貌致密平整;当钝化液温度高于50℃时,表面裂纹明显,耐腐蚀性表现为先增强后减弱;当钝化液温度为40℃时,钝化膜表面平整致密,无微裂纹,自腐蚀电位为0.1V,耐腐蚀性最高.

高校专业选修课的考核与评价方式改革

选修课是我国高校课程体系的一个重要组成部分,兼具知识拓展、技能提高、综合培养等,与必修课有着明显的差别。然而,选修课开设存在很多问题,其开设、教学质量、考核评价等是薄弱环节,导致课程内容的选择随意或者过于专业化,课程考评方式老套,其作用没有充分发挥。研究了国内外选修课开设与考核现状,提出了针对我国专业选修课考核与评价的建议,促进多种评价元素混合的新教育考核评价方式的形成。

稀土镧对Co-Mo-P薄膜耐蚀性的影响

采用电化学沉积技术制备Co-Mo-P磁性薄膜。着重研究了稀土镧(La)对薄膜在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的耐蚀性的影响。结果表明:在沉积过程中,向镀液中添加La(NO3)3,可改善Co-Mo-P薄膜的耐蚀性。在Co-Mo-P薄膜中引入La元素,能促进腐蚀过程的阴极极化,导致自腐蚀电位负移,自腐蚀电流密度减小,也有助于密实薄膜结构和细化晶粒。

垂直磁场对Co-Mo-P薄膜耐蚀性的影响

采用外加垂直磁场的电化学技术制备Co-Mo-P薄膜。研究了垂直磁场强度对薄膜在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的耐蚀性的影响。结果表明:随着垂直磁场强度从0.1T增大到0.5T,薄膜在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的自腐蚀电位正移,自腐蚀电流密度减小;此外,施加垂直磁场有助于薄膜中Co和Mo的沉积,薄膜表面的晶粒细化,结构密实,耐蚀性得到改善。