脉冲电压幅值与电解液流动状态对无掩模定域性电沉积微镍柱的影响

为探究脉冲电压幅值与电解液流动状态对无掩模定域性电沉积微镍柱的影响,采用体视显微镜和扫描电子显微镜SEM对电沉积的微镍柱进行观察、检测,并计算了平均沉积直径和速率。在实验的基础上通过控制变量法研究了脉冲电压幅值与电解液流动状态对沉积微镍柱平均直径、平均沉积速率和表面形貌的影响。研究表明,当脉冲电压幅值在3.8~4.4 V时,电压幅值越大,微镍柱沉积速率越大,表面形貌越粗糙;平均沉积直径和速率会随电解液流动状态变化而发生改变,当流量在0.025~0.25 mm^(3)/s时,沉积速率随电解液流量的增加而加快;电压由3.8 V增至4.4 V时,液滴、微液滴和微射流状态下微镍柱沉积直径增大,冲击射流状态下微镍柱直径则先增大后减小且微镍柱顶部呈明显的尖锥状并在镍柱周边存在"毛刺";微镍柱的表面形貌随电解液流动状态的不同而不同,大流量喷射(0.25 mm^(3)/s)条件下,微镍柱表面更平整、致密。

Cu/Cu^(2+)沉积型电极在流动酸性电解液中的电化学性能

在流动的高浓度硫酸铜酸性溶液中,研究了H2SO4浓度、温度和CuSO4浓度对Cu/Cu2+沉积型电极在石墨基体上电化学性能的影响.结果表明,沉积型铜电极反应受控于阴极沉积过程,室温下动力学过程较慢,但铜沉积致密,不易形成枝晶和海绵状铜.适当提高H2SO4和CuSO4浓度及反应温度可降低铜沉积的极化,改善其动力学特征;但Cu离子的溶解度受限于H2SO4浓度,CuSO4浓度提升空间有限.优化电解液组成为2.5 mol/L H2SO4+0.7 mol/L CuSO4,反应温度45℃.在此条件下,铜在石墨基体上沉积/溶解的交换电流密度提高1个数量级,具有良好的动力学特征,单电极充放电电压差降低近50%,能量效率超过80%.

基体对流动锌酸钾碱液中锌电沉积的影响

在流动的高浓度锌酸钾碱液中研究了镍箔和镀镍冲孔钢带基体电极对锌沉积/溶解电化学行为的影响.结果表明,在流动电解液中电极表面浓度梯度变化不大,不同基体上均未出现锌沉积的阴极峰;扫描速度超过10 mV/s,循环伏安曲线基本不随扫速变化,说明锌的沉积/溶解峰电流不仅与扫描速度有关,还取决于锌沉积的时间.采用镀镍冲孔钢带基体兼有析氢过电位大和稳定性好的特点,又由于其特殊的冲孔结构,改变了传质方式,锌沉积的极化降低,孔的周围形成紧密堆积的沉积锌,锌沉积的电流和电量大,沉积效率高,经4次充放电循环后,库仑效率即达95%以上,是性能较佳的基体电极.

铝合金的腐蚀路径（英文）

研究AA2024-T3、AA5083-O和AA6082-T6合金的腐蚀路径,以进一步了解铝合金局部腐蚀机理。采用扫插电子显微镜研究合金在3.5%Na Cl溶液中动电位极化测试后腐蚀表面,利用扫描振动电极技术分析阳极电解液的流动。结果表明:各合金的腐蚀路径明显不同,且受阳极电解液流动的影响。另外,在AA5083-O和AA6082合金中,腐蚀以两种方式进行扩展:一种为腐蚀前端扩展路径(AA5083的丝状扩展路径和AA6082合金有条理的线性扩散路径);另一种为沿?100?方向的晶体学通道扩展路径。与AA2024-T3合金相比,AA5083-O和AA6082-T6合金的扩展路径与晶粒特征有关,而与粗大的第二相粒子无关。而AA2024-T3的扩展路径与第二相粒子和晶界特征有关。

双叶片套型电解加工流场设计及优化

具有大小双叶片的扩压器能够改善压气机的性能,在航空发动机中得到广泛应用。此类构件多采用高温合金等难切削材料制造,传统铣削加工存在刀具损耗等问题。电解加工技术具有无机械切削力、工具阴极无损耗等特点。提出一种双叶片套型电解加工的方法,基于法向流程等距的原则设计了叶间出液通道,建立了出液通道宽度递增的流道模型,开展了流场仿真研究,当出液通道的宽度为0.9 mm时,加工区域内电解液的流速分布最均匀。选择GH4169材料进行了双叶片套型电解加工的对比试验,试验结果表明,采用叶间出液的电解液流动方式,加工稳定性得到提高,阴极进给速度由0.6 mm/min提高至1.0 mm/min,材料去除速率达到1396.5 mm3/min,叶片锥度降低至1:14.29以下,轮毂表面形貌得到改善。

车用锌空燃料电池系统开发研究

为探索一种安全、低成本、高能量的车规锌空电池,基于基本原理,研究开发了一种液流式锌空燃料电池系统。该系统由燃料电池堆和电解液循环子系统组成,使用后通过更换电解液和补充锌料的方式使燃料电池堆复原。为方便补充锌料,采取了电池堆上部开口结构。试制的5节锌空燃料电池堆,每节电池电极有效反应面积为230cm2。经试验证明,单节电池输出功率密度可达170mW/cm2,输出电量120Ah以上,体现出了电解液循环在降低阻抗、增强发电稳定性方面的优势。在此基础上,将燃料电池堆节数增多,即可满足大功率输出的要求。该技术方案还可用于铝空燃料电池、镁空燃料电池等。