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。

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。

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。

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。

石墨电极挤压成型装备型嘴结构设计

为解决传统石墨电极挤压成型装备多次加料产生的生产效率低、两次或多次加料间糊料间产生分层面等问题,设计了旋转料室与延长料室相连接的新型型嘴结构,并设计了防烟尘结构及恒温挤压头,采用有限元分析技术对挤压过程进行分析,验证了型嘴结构的优异性,有效提高了挤压成型装备的生产效率及石墨电极的产品质量。

基于双重SE注意力机制下的CNN-BiLSTM混合石墨电极位移预测模型

石墨化是石墨电极生产核心环节,石墨电极位移预测的准确性和有效性对电极的生产质量具有重大意义。文章针对内串石墨化工艺参数与位移数据之间的关系进行建模,提出了一种引入注意力机制下的卷积神经网络(CNN)和双向长短期记忆网络(BiLSTM)混合石墨电极位移预测模型。为有效解决时间序列重要程度差异性问题,在传统SE注意力机制中增加了双重SE注意力并行模块,并用BiLSTM通过两个方向来发掘时间序列信息,有效提高模型预测度。实验结果表明,文章提出的混合网络模型能够对石墨电极位移进行有效预测,且相比于传统的SE-CNN-BiLSTM方法和主流预测方法预测准确度更高。

电弧炉用石墨电极的成本测算方法

介绍了石墨电极对熔炼成本的影响;比较了在生产工艺稳定的情况下,普通石墨电极与高功率石墨电极在折损上的差异;采用产量法得到两种石墨电极消耗的成本变化,并确定相应的成本平衡关系,为市场采购提供参考。

石墨电极形式及其特点

叙述了石墨材料的有关性能 ,针对可调石墨电极存在的问题 ,研制成功了石墨组合电极结构形式。实践证明 ,该电极具有性能优良 ,成本低廉 ,加工性能好 ,易于推广应用等特点。

单链脱氧核糖核酸在石墨电极表面固定化的研究

用5%(V/V)3-氨基丙基三乙氧基硅烷(PrNH_2硅烷Ⅱ)在石墨电极表面硅烷化以导入氨基(—NH_2),然后用乙基-(3-二甲基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)作为偶联活化剂,将单链DNA(ssDNA)共价固定在石墨电极表面.采用显微分光光度法、红外光谱法和电化学方法对电极表面的ssDNA层进行了表征,并用紫外-可见光谱法对电极表面固定化ssDNA的杂交特性进行了研究.结果表明,ssDNA可以比较均匀地固定在石墨电极表面,而且ssDNA是通过5’端磷酸基以磷酸氨基酯键的形式共价结合在电极表面,固定在电极表面的ssDNA的杂交特性未发生变化,能够有效地与溶液中的互补链cDNA进行杂交反应.

锂离子电池电解液中甲醇杂质对石墨电极性能影响机制的电化学阻抗谱研究

运用电化学阻抗谱和循环伏安法研究了在1 mol/L L iPF6-EC/DEC/DMC电解液中,不同甲醇杂质含量对石墨电极性能的影响及其机制.结果表明,甲醇对石墨电极性能的影响与电解液中甲醇的含量有关;其对石墨电极性能的影响机制为甲醇在2.0 V左右还原生成的甲氧基锂沉积在石墨电极表面上,形成一层初始SEI膜,影响了EC的还原分解成膜过程.

石墨电极烧蚀机理及实验

对于高性能的单次脉冲而言,石墨比传统金属材料更适合于在高能量转移情况下的脉冲放电工作环境。本文以热力学理论的热传导模型为出发点,结合实验中对烧蚀量的测量验证,探求石墨在高能脉冲放电情况下烧蚀的理论解释。依据热力学原理,建立了电极烧蚀过程的简化数学模型。由于石墨电极具有特殊的热力学性质,因此在微秒级或是放电持续时间更长的放电中,电极表面的温升过程时间较放电时间而言可以忽略不计。此时可近似认为开关电荷转移量与电极烧蚀量呈线性关系。该结论可以从实测数据中得到验证。

膨胀石墨电极的制备及用于色氨酸电化学检测的研究

以化学氧化法制备了膨胀石墨,再以石蜡作为粘合剂制备了膨胀石墨电极,该电极兼备电化学传感器和富集待测物分子,缩短传质过程时间的特点。优化了测定条件,在此基础上建立了一种直接测定色氨酸的电分析方法。结果表明:在0.02～0.12mmol/L范围内,电极响应与色氨酸浓度呈良好的线性关系,检出限为2.0×10-7mol/L,RSD为2.4%。该电极具有良好的选择性,除酪氨酸外,浓度高达5.0mmol/L(色氨酸浓度的100倍)的其它8种氨基酸在电极上均没有可测的响应。用该电极测定了医用氨基酸注射液中色氨酸的含量,结果与标称值相符。对色氨酸在膨胀石墨电极表面的富集原因和反应机理进行了初步探讨。

温度对石墨电极性能的影响

运用电化学阻抗谱(EIS)并结合循环伏安法(CV)研究了石墨电极25和60℃时在1 mol.L-1 LiPF6-EC(碳酸乙烯酯)∶DEC(碳酸二乙酯)∶DMC(碳酸二甲酯)电解液中,以及60℃时在1 mol.L-1 LiPF6-EC∶DEC:DMC+5%VC(碳酸亚乙烯酯)电解液中的首次阴极极化过程.发现高温下(60℃)石墨电极在1 mol.L-1 LiPF6-EC∶DEC∶DMC电解液中可逆循环容量衰减的主要原因在于其表面无法形成稳定的固体电解质相界面(SEI)膜.实验结果显示,VC添加剂能够增进高温下石墨电极表面SEI膜的稳定性,进而改进石墨电极的循环性能.

恒压-恒流充电容量比值法测定石墨电极中的锂离子扩散系数

通过球形扩散模型推导了恒压-恒流充电容量比(简称RPG)与石墨电极中锂离子固相扩散系数的关系,给出了一种测量锂离子在石墨负极中固相扩散系数的新方法即RPG法.理论结果表明固相扩散系数D与RPG值q,颗粒半径R和恒流充电时间tG有关.当q≤0.5时,其关系式可通过最小方差线性化拟合为D=R2/(15.36qtG)(q≤0.5).实验结果表明,RPG法具有非常好的重现性,不同恒流充电电流和时间下测得1.5V(vsLi/Li+)的锂离子固相扩散系数值均在1.060×10-10cm2·s-1左右.采用RPG法对石墨电极在1.0～2.5V(vsLi/Li+)高电压区的锂离子固相扩散系数进行了测试,结果表明在1.0～2.5V的高电压区,随着电压的升高,D值从4.292×10-10cm2·s-1减小到1.219×10-11cm2·s-1.

石墨电极空气间隙的自击穿统计特性分析

在惯性约束聚变能源系统这类采用多支路并联结构的同步供电装置中,气体开关的放电分散性也即随机性可能带来严重的工作可靠性和稳定性难题。石墨电极具有较好的耐烧蚀能力,但石墨电极气体开关的自击穿概率必须控制在极低的范围才能使其满足严酷的工况要求。通过模拟工况的直流静态耐压实验,分析比较了各种石墨型材空气间隙的自击穿特性,结果表明平均粒径较小的纯石墨材料制作的空气间隙具有更狭窄的自击穿电压统计分布。彼得森(Pedersen)准则可以解释此现象,同时从数学上证明了自击穿故障发生的概率服从威布尔(Weibull)分布。合理地设计工作场强对静态耐压平均值的占比(即欠压比),可以较好地将单个气体开关及整个并联供电系统的误导通概率控制在设定值之下。所得结论对石墨型气体开关在大型并联脉冲供电装置中的研制和使用具有参考意义。