大规格电极石墨化工艺的改进

1.引言炭材料在1400～2000℃内石墨化对热变化和单位时间内的高温变化极其敏感。温度达到1400℃,炭材料只有二维结构有序化。高于1600℃,发生立体结构有序化,晶体平面开始转移,增长。石墨化工艺在2400℃以上完成。温度进一步升高将导致层面间距的减少,晶体区域逐步有序化。在1400～2000℃范围内,炭材料热处理密度降低,导致结构上的变化。

乙烯基树脂浸渍电极石墨生产工艺研究

为解决硝酸、氢氟酸、混酸介质换热设备选材较难、价格较高的问题，选择耐蚀良好的乙烯基树脂浸渍石墨具有现实意义，为我国增加了一种新型石墨浸渍剂，本文探讨了浸渍与聚合工艺，为制作换热设备奠定了基础。

双电极石墨型堆焊焊条及单弧焊工艺研究

介绍了双电极焊条单弧焊工艺,研究了双电极石墨型堆焊焊条。由于石墨型焊条药皮中含有大量的石墨与合金元素,焊条药皮具有导电性,在对石墨型双电极焊条施加电压时,焊条易被击穿。因此,重点研究了双电极之间电阻及焊芯间距对双电极焊条电弧形态、电弧电压及对焊缝成形的影响。试验采用云母片作绝缘剂,用水玻璃粘接。试验结果表明,对于药皮重量系数为58.7%的2×4mm石墨型双电极焊条,在两芯间距为1.4～1.7mm,焊接电流为180～220A的工艺条件下进行焊接,焊缝成形、力学性能较好。

试论双电极石墨型堆焊焊条及单弧焊工艺研究

介绍双电极焊条单弧焊工艺。由于石墨型焊条药皮具有导电性，在对石墨型双电极焊条施加电压时，焊条易被击穿。因此，重点研究了双电极之间电阻及焊芯间距对双电极焊条电弧形态、电弧电压及对焊缝成形的影响，试验采用云母片作绝缘剂，用水玻璃粘接。试验结果表明，对于药皮重量系数为58．7％的2#×Ф4mm石墨型双电极焊条，在两芯间距为1.4～1．7mm，焊接电流为180～220A的工艺条件下进行焊接，焊缝成形、力学性能较好。

石墨电极棉线基微流体肼燃料电池

为找到性价比高且安全环保的供电设备,搭建以水合肼为燃料、石墨为电极以及棉线为流道材料的无催化剂微流体燃料电池(MFC),并进行性能测试。石墨管阳极、石墨棒阴极组合的MFC电化学性能最佳,电池于燃料浓度为0.075 mol/L、NaOH浓度为1.0 mol/L及电极距离为4 mm时,具有11.10μW/cm^(2)的最大功率密度和121.45μA/cm^(2)的电流密度。搭建的MFC具有材料简单、成本低且组装方便等特点,无需外部泵维持共层流,作为便携式设备具备集成化和小型化的潜力。

基于石墨电极的硅基金刚石日盲紫外探测器

金刚石优异的材料特性使其在日盲紫外探测领域有很大的应用潜力。本文采用微波等离子体化学气相沉积设备在(111)晶面单晶硅衬底上沉积金刚石薄膜,并基于该薄膜采用光刻胶热解法制备石墨材料平面叉指电极MSM结构金刚石日盲紫外探测器,为全碳金刚石探测器的实现提供了新方法。结果表明,该硅基金刚石薄膜为高取向多晶薄膜,(111)晶面的XRD 2θ扫描半峰宽为0.093°,拉曼光谱金刚石特征峰峰位1332 cm^(-1),半峰宽为4 cm^(-1),薄膜晶体质量较高;石墨电极紫外探测器在5 V偏置电压下的暗电流为2.07×10^(-8) A,光暗电流比为77,开关特性良好,并且石墨电极探测器具有优异的时间响应,上升时间为30 ms,下降时间为430 ms。

由乙烯焦油调制石墨电极用浸渍剂沥青

以乙烯焦油为原料,采用空气氧化法调制石墨电极用浸渍剂沥青。考察了氧化温度、氧化时间和空气流速对所制浸渍剂沥青物化性质的影响,并与煤系浸渍剂沥青进行比较。实验还采用激光解析质谱、傅里叶变换红外光谱、核磁共振、元素分析和旋转流变仪等表征手段对浸渍剂沥青的理化性质进行分析。结果表明,在乙烯焦油改性过程中,影响浸渍剂沥青物化性质的主要因素依次为:氧化温度>空气流速>氧化时间,较高的氧化温度有利于提高所制浸渍剂沥青的结焦值;较短的氧化时间和较低的空气流速能降低所制浸渍剂沥青的软化点,其相对较低的软化点有助于浸渍过程中的流动性。在氧化温度、氧化时间和空气流速分别为310℃、4 h和0.2 L/min的最佳制备条件下,所制浸渍剂沥青软化点、结焦值分别为93.44℃、46.73%(以质量分数表示),喹啉不溶物(QI)质量分数低于0.1%,并且S、N和O等杂原子的含量很低,具有更好的流动性,有望达到良好的浸渍效果。

基于激光雕刻石墨烯电极的伏安法实验教学新方案

伏安法是仪器分析课程的重要章节和教学难点,其现有实验教学方案在理论融合和应用拓展等方面存在不足。本文通过引入较为前沿的激光雕刻石墨烯电极体系,丰富内容如扩散电流理论和电催化现象模拟,延伸应用如奶粉香兰素检测,帮助学生深入理解方法的基本原理、研究动向和应用价值。实验综合成本低、电极可批量制备,适合教学开展。

石墨电极粉铺垫混合熔剂助熔测定窑渣中主要成分

本法尝试采用滤纸包裹试样,置于预先用石墨电极粉铺垫好的刚玉坩埚中,于900~950℃的高温炉中熔融10~20 min,至熔融物透明,盐酸浸取,过滤掉少量石墨粉,将滤液加热蒸发至干。在浓盐酸中加动物胶使硅酸凝聚沉淀,经过滤、洗涤、灼烧、称量,计算SiO_(2)的质量分数。所得滤液以氨水沉淀分离,滤液用EDTA标液滴定,计算CaO和MgO的质量分数。氢氧化物沉淀用盐酸溶解,再在氢氧化钠溶液中沉淀分离Al,分取滤液用氟代盐取代EDTA,用铜标液滴定,计算Al_(2)O_(3)的质量分数。

面向石墨电极标签识别的轻量化网络LGSNet

轻量化网络已成为面向工业场景部署的关键技术。为进一步提升Ghost module的特征提取能力并减少参数量,提出了一种改进的S-Ghost瓶颈模块(Small Ghost Bottleneck)。此瓶颈模块采用1×1卷积通道与Ghost module并联的结构,缩减Ghost module的通道数以压缩参数量,并用与之并联的1×1卷积进行通道扩充;在模块输出端引入通道混洗(Channel Shuffle)操作以保证通道间信息交互。实验结果表明,利用该瓶颈结构设计的图像分类网络LGSNet (Light Ghost Networks,LGSNet),其计算量和参数量显著降低,同时网络精度与推理速度未受影响,甚至在一些测试中取得最优,此网络设计满足工业需求。这为面向工业场景的轻量化网络架构设计提供了新的解决方案和思路。

无机水系液流电池中纳米粒子改性石墨毡电极研究

简单介绍了典型液流电池的工作原理及石墨毡本身的结构特征与物化性质,重点阐述了近年来纳米粒子修饰改性电极在液流电池中的应用,对比分析了不同修饰改性工艺及不同类型纳米粒子对电极材料性能的优化效果,并进一步总结了纳米粒子提高电极材料电化学活性机制机理。最后针对电极性能优化研究提出了未来有助于提高电池效率、降低电池成本的发展方向。

高温抗氧化涂料石墨电极在LF炉上应用初探

石墨电极作为LF炉炼钢中的重要原料,起着导电、加热、增碳、调质等作用,其消耗对电炉炼钢的成本、质量影响较大。本文从石墨电极的品级、影响因素、损耗机理等方面,分析了降低消耗的条件,然后以高温抗氧化涂料的作用机理、使用方法和节约价值等方面为切入点,结合产品的具体使用效果进行讨论,希望对石墨电极的生产和使用有所借鉴。

降低精炼炉石墨电极消耗实践

针对精炼炉加热过程中,电极易出现氧化、熔损、热振及脱落等现象,通过多炉次试验,采用最优送电参数、尽早形成微泡沫化精炼白渣、优化底吹模式、精确温度控制、优化除尘控制和电极扳手等有效措施,使精炼炉电极消耗由2021年的0.544 kg/t降至目前的0.347 kg/t,保证了精炼炉冶炼稳定顺行,实现了降本增效以及高效连铸。

基于S7-300石墨电极成型自动控制系统研究

石墨电极在电解铝生产中扮演着重要角色,而石墨电极成型是生产石墨电极的关键环节之一。为了提高石墨电极成型的精度和效率,设计一种基于S7-300 PLC的石墨电极成型自动控制系统。介绍了石墨电极在电解铝生产中的重要作用和石墨电极成型的工艺流程。分析了该自动控制系统的硬件和软件设计,包括PLC选型、输入输出模块的选择和编程。阐述了系统的自动控制原理和流程,并对系统的性能进行了实验验证,实验结果表明,该自动控制系统能够实现石墨电极成型的自动化、精确化控制,提高了生产效率和产品质量,具有实际应用价值。

铅笔石墨电极上原位生长纳米花氧化铜对多巴胺和尿酸的电化学检测

采用先电沉积后一步化学氧化法在铅笔石墨电极(PGE)上原位生长了CuO纳米花,并将得到的一体化CuO/PGE复合电极用于多巴胺(dopamine,DA)和尿酸(uric acid,UA)的单独和同时检测中.在对所制备的CuO/PGE进行详细的形貌和化学组成表征检测的基础上,采用循环伏安法和微分脉冲伏安法考察了CuO/PGE的电化学性能.结果表明:CuO/PGE可实现单独和同时检测DA和UA;校准曲线显示多巴胺和尿酸的线性范围分别为1~187μmol·L^(-1)和5~1 280μmol·L^(-1),二者的检出限分别为0.24和1.40μmol·L^(-1);该复合电极稳定性好、抗干扰能力强,人血清样品中DA和UA的加标回收率为92.7%~107.1%.该一体化纳米花状CuO/PGE制备简单、成本低廉、易于小型化,可推广至其他实际样品的检测中.

废弃石墨电极碱酸法和氢氟酸法提纯制备高纯石墨工艺研究

本论文以废弃石墨电极为原料,用碱酸法和氢氟酸法对废弃石墨电极进行回收提纯研究,进行多组单因素探究实验,在最佳实验条件下将石墨电极固定碳含量从94.31%提升至99.05%;在氢氟酸法提纯过程中探究多个实验因素对石墨电极提纯效果的影响,将石墨电极固定碳含量提高至99.34%,满足后续进行人造高纯石墨制备时所用原料的要求。

基于石墨烯电极的埃洛石/聚苯胺超高柔性复合电极

导电聚合物聚苯胺(PANI)具有理论电容大、制备成本低、容易大规模合成等优点,在超级电容器领域具有巨大的应用潜力。然而纯的PANI结构致密,实际电容有限,限制了其在电化学储能器件中的应用。本研究利用工艺简单且成本较低的化学氧化聚合法制备了基于无机中空管状埃洛石和导电聚合物PANI的纳米复合物,并将其浇注在石墨烯电极上制备高柔性超级电容器电极。通过扫描电镜对产物的微观形貌进行分析,可以看到PANI均匀包覆在埃洛石管壁上,形成多级分层的核壳结构。基于此,电极材料与电解液的有效接触面积明显增大,得到的埃洛石/聚苯胺电极在1 A/g的电流密度下呈现出超高的电容值(446.1 F/g),并且在10 A/g的高电流密度下仍然具有良好的倍率性能和循环稳定性(循环1600次后保留初始电容值的90.5%)。此外,由于石墨烯基底与PANI之间存在的π-π堆积作用,PANI在反复弯折过程中能紧紧黏附在石墨烯电极上,进而展现出超高的耐弯折性能(5000次弯折,电容保留率90.2%)。本方法制备的复合电极具有卓越的电化学性能,为制备导电聚合物基高柔性超级电容器提供了参考。

石墨烯电极聚亚苯基分子结输运指数衰减因子调节

本文研究不同边缘形貌石墨烯纳米带电极之间,分别连接1、2或3个低聚亚苯基环分子结的电子输运性质.使用第一性原理结合非平衡格林函数计算,本文发现对所考虑的分子结输运电导都呈现随分子长度指数衰减的规律,且衰减因子的敏感依赖于电极石墨烯纳米带边缘形貌和分子-电极连接构型敏感.这一结果表明可以用改变纳米带边缘形貌、分子长度和连接方式来有效地调节通过分子结的电流,这为石墨稀电极分子器件设计提供可能的理论指导.

减少LF石墨电极折损的措施

联合特钢炼钢厂LF在冶炼过程中出现电极折断事故,不仅造成精炼炉生产中断,影响钢水成分,还显著增加电极消耗。通过对滑电极平台改造、加大电极接头规格、优化起弧送电规程、完善接电极操作规程等措施,减少了LF在冶炼过程中的断电极事故,为整个炼钢工序的稳定生产创造了条件。

稀土金属制备用石墨阳极特性分析

为探究影响稀土金属制备用石墨阳极使用寿命的主要因素,采用数码显微镜、光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、同步热分析仪、四探针测试仪对不同使用寿命石墨阳极的宏观和微观形貌、晶体结构、石墨化度、热学性能、电阻率进行了比较和综合评估。结果表明,石墨阳极电阻率、内部裂纹及孔隙度是造成石墨阳极使用寿命差异的主要因素。研究结果可为稀土金属制备用石墨阳极的筛选提供参考,为企业降本增效提供技术支持。