PEMFC金属双极板金涂层原电池腐蚀机理研究

为了追求低接触电阻和高耐腐蚀性能,金涂层虽然成本高昂但是仍然在金属双极板涂层中得到广泛应用。通过镀金涂层金属双极板在3000 h电堆实际测试分析了金涂层的电化学腐蚀情况,同时采用电化学加速测试分析了其原电池腐蚀机理。研究结果表明,金属双极板金层在寿命测试过程中首先因为点蚀而出现轻微缺陷,钛层裸露到质子交换膜燃料电池(PEMFC)的酸性环境中而与金层形成原电池腐蚀。本研究将有助于提出缓解金涂层腐蚀失效的方案,为镀金涂层金属双极板在PEMFC上的应用提供理论指导。

基于数字化实验 学习化学抽象原理——以高中“化学腐蚀和原电池腐蚀速率比较的实验探究”教学为例

在课堂中引入“数字化实验”仪器,学生通过小组合作、设计方案、分组实验、探究“化学腐蚀速率和原电池腐蚀速率的大小”。运用压力传感器和常用的仪器药品设计出两个简单易行的实验方案,在具支试管中测量锌粒在化学腐蚀和原电池腐蚀中产生气体的压强,从压强—时间的曲线变化,得出“原电池腐蚀速率大于化学腐蚀速率”这一结论,并通过概念迁移、数据处理,定量计算出两者速率比。用简单的实验体现抽象的原理,培养学生科学探究和创新的能力,用压强表征反应速率,培养学生知识迁移和应用的能力。

高温高压环境中不锈钢原电池腐蚀研究

通过在高压釜内放置1Cr18Ni9Ti不锈钢电极和Cu电极组成原电池,研究了1Cr18Ni9Ti不锈钢在高温高压NaCl-H2S-H2O溶液中的原电池腐蚀行为。结果表明:原电池的腐蚀电流密度随温度升高和压力增大呈波动性变化,在沸点和临界点附近均出现极大值,且极大值随着NaCl和H2S浓度升高而增大。最大腐蚀电流密度在Cl-浓度较小(0．01 mol/L)时出现在亚临界腐蚀区(350℃,21．5 MPa左右),而在Cl-浓度较大(0．1 mol／L)时则出现在超临界腐蚀区(450℃,38．4 MPa左右)。根据腐蚀形貌探讨了1Cr18Ni9Ti不锈钢原电池的腐蚀规律。

金属连接的原电池腐蚀模拟试验研究

模拟实际工程中不同金属连接形式和不同的环境介质,对其进行腐蚀现象和腐蚀程度的长期观察,得到各种工况腐蚀程度图。分析原电池腐蚀机理,指出不利的金属搭接方式和环境介质严酷程度的排序。试验表明:铁和镀锌铁之间搭接抗腐蚀效果最好,在介质中海水水线附近环境对金属的侵蚀最为严重。

纳米梁的金硅原电池腐蚀和无损释放技术研究

采用金电极的硅纳米梁在通过HF湿法腐蚀S iO2牺牲层释放结构的时候会发生硅纳米梁被腐蚀现象,消除此效应对于纳米尺度梁制造非常重要。通过电化学工作站测量不同条件下金/硅在HF中的极化曲线和腐蚀电流,从定性和定量研究此腐蚀的原理和影响因素:金硅在HF中形成的原电池效应是此腐蚀的主要原因;改变金硅面积比和改变HF构成可以减缓此腐蚀。设计了一种简单可控的HF蒸气腐蚀装置彻底消除原电池腐蚀效应的影响,并实现了120 nm厚双端固支纳米梁的无损释放。

化工安全与环保课程电化学腐蚀原电池综合教学实验

本文探讨化工安全与环保课程实验教学的背景及其教育重要性,并描述课程团队如何有效利用武汉工程大学“三实一创”模式进行教学。以“电化学腐蚀原电池综合教学实验”为例,文章分析实验教学的应用和效果,总结教学成果,并对化工安全与环保领域的潜在实验教学应用提出展望,为该领域的教学实践提供理论和实证支持。

镀金双极板应用于质子交换膜燃料电池中的腐蚀失效分析

研究了在上海汽车集团股份有限公司(SAIC)的质子交换膜燃料电池(PEMFC)电堆中运行2000 h后的镀金双极板的导电性和耐蚀性,探讨了双极板的腐蚀失效机制,得出其失效主要由原电池腐蚀和缝隙腐蚀引起。

微量沉积氯对焊点腐蚀过程的影响

不同金属间存在电位差,被硫、氯等污染的焊点易产生原电池腐蚀,这将降低焊接产品的可靠性,缩短产品的寿命。因此,焊点的腐蚀问题受到人们的高度重视。以镀钯铜线的球栅阵列(BGA)产品为研究对象,通过能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等实验手段,首先分析了多焊点同时被氯腐蚀的影响因素,再将焊点表面划分为上表面、侧表面以及界面3个区域,并对各区域进行腐蚀分析和验证,最后得出氯腐蚀焊点的腐蚀机理。实验结果表明:1)氯腐蚀难易程度的主要影响因素为IMC的致密度和镀钯层上的铜露出面积,IMC的致密度越小,镀钯层上的铜露出面积越大,氯腐蚀越容易发生;2)焊点腐蚀路径表现为氯沿铜球表面向铜球与IMC的界面迁移的过程;3)焊点烘烤时间越短,焊点表层上钯的覆盖率越大,焊点被氯腐蚀的概率越低。

对人工接地装置材料选择要求的探讨

依据电化学腐蚀的原理对人工接地装置材质选择的要求进行研究,着重分析以镀锌扁钢为代表的不同材质的人工接地埋地敷设时的腐蚀过程,并针对不同的工程情况提出相应的解决方案。

对《岩土工程勘察规范》中“水和土腐蚀性的评价”部分的分析

本文对水和土的腐蚀的因素、类型及评价项目做了简要地讨论 ;结合北京地区的地质环境对新旧规范的不同之处加以比较和说明 ,分析了关于使用新规范所存在的问题 ,并提出合理的建议 ;最后 。

油膜下局部腐蚀的探讨

采用丝束电极测试每一丝电极的电位、腐蚀电流大小，直观地探测油膜局部区域的电化学参数分布，研究油膜下的腐蚀情况．结果表明，各涂油丝束电极间存在电化学差异，油膜下存在腐蚀微电池，油膜下的腐蚀是分区进行的，阴极区受到保护，阳极区金属发生腐蚀．

冷却速率对铸造Mg–1Zn–0.5Ca合金耐生物腐蚀性和力学性能的影响（英文）

采用传统钢模铸造法和高冷却速率的水冷铜模喷铸法两种方法制备Mg-1Zn-0.5Ca合金,对合金的组织、力学性能和生物腐蚀性能进行对比研究。研究结果表明,提高冷却速度,合金的组织更均匀,晶粒尺寸显著细化。在3.5%NaCl溶液和模拟体液Hank’s溶液中采用动电位极化和浸泡失重测试合金的耐生物腐蚀性,结果显示高冷却速率下制备的合金在两种溶液中均具有较好的耐生物腐蚀性,其原因为提高冷却速率使合金组织更均匀,原电池腐蚀效应减弱。提高冷却速度,合金的屈服强度、抗拉强度和伸长率等力学性能得到提高。晶粒细化是其力学性能提高的主要原因。

电化学腐蚀对长输管道影响的探讨与防护

对长输管道腐蚀的原理进行了论述,并专门就长输管道经常遭遇的电化学腐蚀作为探讨对象,探讨其腐蚀分类、腐蚀原因及解决办法。电化学腐蚀对管道的影响成因可以分为原电池腐蚀和电解腐蚀,电解腐蚀又分为直流电腐蚀和交流电腐蚀且直流电腐蚀更为严重及常见;带交流电系统所在区域与管道距离L>1 km时则不需要考虑防护措施;新建管道与交流电系统平行敷设时,需保持50米以上安全距离。若为220 kv对称输电线,则需保持75米以上安全距离;原电池腐蚀保护措施采取辅助阳极方法;直流电依据电位梯度值判定强、中、弱三个等级;管道对于直流电防护措施有直接排流、极性排流、强制排流、接地排流。

水和土腐蚀性的评价解析

对水和土的腐蚀因素、类型及评价项目作了简要讨论,结合大同地区的地质环境对水、土的腐蚀方式、腐蚀评价条件加以说明,为工程正确应用提供了参考。

不镀锡钢罐头盒铝盖的点腐蚀

由不镀锡钢制成的带铝合金易开盖的双金属罐头盒,可用来盛装含离子的酒类、果汁等饮料。不镀锡钢罐体的静电位比铝合金点蚀电位的惰性大,会导致铝合金盖的原电池腐蚀。因此,我们研究了两种防止这种腐蚀的方法:(1)使铝合金具有较高的(惰性较大)点蚀电位;(2)选用一种牺牲阳极材料进行覆盖的技术。此外,为了研制抗点蚀的罐盖用铝合金(即具有更大惰性的点蚀电位),研究出了快速测定铝合金点蚀电位的Cu^(2+)离子法,这种方法正在用于研究各种添加元素带来的影响。采用这种方法发展了一种Al-Si-Cu-Mn合金,当罐内Cl^-离子浓度超过1000ppm时,这种合金也不会产生点腐蚀。这些特性使它用作含离子酒类的容器是安全可靠的。当罐内的CI^-离子浓度超过1000ppm时,可以在铝盖上包覆一层牺牲阳极材料。

TFT器件过孔腐蚀机理研究及改善

通过原电池反应模型模拟,研究了TFT器件过孔腐蚀的机理。从材料的选择、过孔的形貌、金属间界面及表面防护四个方面,提出了提升过孔抗腐蚀能力的方向和详细措施。减少金属间的电势差和去除界面电解质溶液残留,是提升TFT器件过孔抗腐蚀能力的主要方向。

电偶腐蚀——铝合金门窗五金件的锈蚀特点

本文介绍铝合金门窗与五金件之间构成电偶腐蚀的机理概念,说明铝合金门窗用五金件在设计过程中要注重采取防腐蚀抑制措施。

电偶腐蚀——铝合金门窗五金件的锈蚀特点

铝合金门窗是一种大阴极、小阳极面积的组合结构,电位较正的型材,本身与五金件构成腐蚀原电池,使五金件的腐蚀过程加快,影响五金件的使用寿命和安全性。本文介绍铝合金门窗与五金件之间构成电偶腐蚀的机理概念,说明铝合金门窗用五金件在设计过程中要注重采取防腐蚀抑制措施。

浸银电路板上的电化学迁移实验研究

迫于成本压力,大量电路板使用性价比较高的银作为镀层材料。但是,随着电子元器件向小型化、密集化发展,以及使用环境的恶劣,浸银电路板上的电化学迁移现象导致的问题逐渐引起关注。本研究通过自行设计的Y形电路板,使用铜作为基底材料,银作为镀层材料,进行水滴加速实验研究浸银电路板上的电化学迁移现象。从浸银电路板本身的原电池腐蚀和电化学迁移两个方面分析电化学迁移的机理,研究浸银电路板的电化学迁移特性,并对电化学迁移的影响因素进行评估。