热处理对电沉积Ni-S合金微观组织和析氢性能的影响

电解水制氢是目前最有望替代矿石燃料制氢的技术,低成本且高效的析氢电极是限制电解水制氢大规模应用的瓶颈问题,而Ni-S合金具有易制备和高活性等优点,作为电解水的阴极材料具有极大的潜力。通过电沉积法在泡沫镍表面制备了非晶Ni-S合金,研究了Ni-S合金的晶化行为对其析氢性能的影响,热处理促使非晶Ni-S合金镀层再结晶转变为以Ni_(3)S_(2)和Ni为主的结晶层,电化学分析结果表明热处理减少非晶Ni-S合金镀层的析氢活性位点,增大氢气从Ni-S合金表面脱附难度,显著削弱Ni-S/NF电极的电化学析氢性能。

冷轧变形对引线框架用Cu-Ni-Si合金硬度与导电性能的影响

对固溶态Cu-4.0Ni-0.5Si合金进行了不同变形量冷轧试验,采用维氏硬度计、涡流电导仪、SEM等研究了冷轧变形量对冷轧态、时效态Cu-Ni-Si合金的硬度、导电性及组织的影响。结果表明:经过冷轧变形后,Cu-4.0Ni-0.5Si合金的硬度得到明显提高,导电率有所下降。对不同变形量冷轧的合金进行450℃的时效处理,冷轧变形量越大,Cu-4.0Ni-0.5Si合金时效过程中合金元素析出越完全,合金的导电率越高,合金硬度达到峰值的时效时间就越短。80%冷轧+450℃×6 h时效的Cu-4.0Ni-0.5Si合金的导电率最高,为62.5%IACS。

电沉积Ni-S合金阴极析氢反应

用电沉积法制备各种硫含量的Ni S合金镀层电极。用恒电流极化法研究各电极在 80℃的 5mol/LNaOH溶液中作为析氢反应阴极的催化性能 ,并用XRD及SEM研究Ni S合金镀层的组织结构。实验结果表明 ,硫含量为 2 9.4% (原子百分比 )的Ni S合金电极具有优良的催化性能 ,在 15 0mA/cm2 的电流密度下 ,析氢反应过电位最低 ,比Fe低约 35 0mV。这与其组织结构有关。

电沉积非晶态Ni-S-Co合金在碱性介质中的析氢反应

通过电沉积方法获得了Ni-S-Co非晶合金镀层.电化学测试结果表明,非晶态Ni-S-Co合金电极的析氢过电位仅为70 mV,析氢反应的电化学活性高于其它种类的电极(包括非晶态Ni-S合金电极),计算了电极的电化学参数(Tafel斜率b,交换电流密度i0和表观活化能△H*).XRD和SEM测试表明,在电解过程中,非晶态Ni-S-Co合金电极的电化学稳定性高于非晶态Ni-S合金电极.长时间电解实验表明,非晶态Ni-S-Co合金电极在模拟工业电解条件下具有相当高的活性和稳定性.

电沉积Ni-S合金硫含量的影响因素

用电沉积法制备了Ni-S合金电极,研究了电流密度、镀液温度、镀液pH值、电沉积时间、硫脲浓度对镀层硫含量的影响;测试了不同硫含量的极化曲线;并用XRD、SEM对镀层进行了表征.结果表明:硫含量随着电流密度、pH值的增高而降低,随着镀液温度的升高、电沉积时间增长而增高;在硫脲浓度为100 g/L时硫含量最高.硫含量在12.5%～16.5%时,Ni-S合金电极析氢电位较低.所获得的镀层有Ni3S2活性成分,并有部分非晶态.镀层经电解后,变得更细,更均匀.

电沉积Ni-S合金作碱液电解活性阴极的研究进展

电沉积Ni-S合金作为碱液电解阴极材料 ,具有很高的析氢反应活性 ,能够降低析氢反应的过电位 .基于文献调研并结合作者的工作 ,归纳了Ni-S合金的制备、晶体结构。

添加剂Pr_2O_3和Er_2O_3对电沉积Ni-S合金电极性能的影响

以氧化镨、氧化铒为添加剂,在泡沫镍基体上电沉积制备Ni-S镀层电极。对镀层的表面形貌、镀层结构、电沉积行为及镀层的电化学性能进行研究。结果表明:电镀液中添加稀土氧化物后电沉积过程的阴极极化增强,沉积层晶粒细化,比表面积增大,因而电极的析氢过电位降低;其中,添加Pr2O3的Ni-S镀层在250 mA/cm2下碱性水电解时过电位降低达37 mV,且该镀层电极在碱性介质下具有较高的析氢活性和耐腐蚀性能,在100 h水电解实验中表现出较强的稳定性。

Ni-S-Co涂层电极的制备及其电化学性能的研究

采用电沉积的方法以泡沫镍为基体制备出非晶Ni-S-Co合金电极。用电化学测试方法分析涂层的电化学行为。结果表明,较好的制备涂层电极条件为:CoSO4.7H2O掺杂浓度为10g/L,电流密度为50mA/cm2,温度为50℃,电沉积时间为40min,pH值为4。当电解电流密度为1200A/m2时,非晶Ni-S-Co合金电极的极化电位较非晶Ni-S合金电极低95mV,较Ni金属电极低405mV;根据Tafel曲线计算出Ni、非晶Ni-S以及非晶Ni-S-Co电极的表面活化能分别为49.5、40.3和38.6kJ/mol。Ni-S-Co电极具有更高的交换电流密度和更低的析氢活化能,因此具有更高的析氢催化活性。

泡沫镍基Ni-S-Co涂层电极在碱性介质中的电催化析氢性能

以泡沫镍为基体采用电沉积法制备非晶态Ni-S-Co合金涂层电极。以扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)观察表面形貌和微观结构,电化学测试方法分析涂层的电化学行为。结果表明,所获得的镀层为非晶态结构,表面颗粒细小且具有丰富的表面积;非晶态Ni-S-Co合金电极的析氢催化性能较好,与Ni和Ni-S电极相比具有较低的析氢过电位、较高的交换电流密度和较低的表观活化能;经过KOH碱溶液活化处理后,镀层表面颗粒变细,活性表面积增加,析氢性能有所增强。

非晶态Ni-S-Mn三元合金电极析氢行为

采用电沉积法在镍网上制备了电解水用非晶态N i-S-Mn合金电极,用电极的阴极极化曲线和电极的析氢反应动力学参数评价了电极的析氢电化学活性。实验结果表明,该合金电极对氢的析出反应具有较高电催化活性,在200 mA电流时析氢过电位分别比N i电极和N i-S电极降低了180和80 mV。采用小三角波电位扫描、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射等测试技术,考察了N i-S-Mn合金电极表面粗糙度、表面形貌、镀层的组成及电极合金的结构等因素,并对Mn元素的作用进行了解释。

电沉积Ni-S-Co/ZrO_2复合电极及其催化析氢性能

在镀液中悬浮粒径为200～400 nm的ZrO2固体颗粒,以电沉积方法制备了Ni-S-Co/ZrO2复合电极。XRD和SEM测试结果表明,沉积层由非晶态的Ni、Co、S和单斜晶型的ZrO2粒子组成。镀层表面呈团粒状结构,无裂隙,与基体结合牢固。电化学测试结果表明,25℃时,Ni-S-Co/ZrO2复合电极在质量分数28%NaOH水溶液中,在电流密度100 mA/cm2下的超电势为145 mV,与未复合纳米ZrO2粒子的Ni-S-Co电极相比降低了50 mV。表明超细ZrO2的掺入有效提高了电极对析氢反应的催化效果。实验表明,沉积的最佳电流密度为70 mA/cm2,最适宜的ZrO2用量为15 g/L,采用Ni-S-Co作为过渡层可以显著改善复合镀层与基体的结合。

Fe-Ni-S软磁薄膜的电沉积

酸性镀液中以硼酸为缓冲剂、柠檬酸三钠为配合剂,在紫铜箔上电沉积得到非晶Fe-Ni-S合金薄膜。采用扫描电子显微镜和能谱分析技术(EDS)研究了镀液组成和沉积条件对镀层表面形貌和组成的影响。结果表明,在镀液中加入2g/LC7H5O3NS(糖精)和0.4g/L1,4-丁炔二醇可获得表面平整无裂缝和较小内应力的合金镀层;电流密度和镀液pH值对镀层组成影响较小,但施镀温度对镀层组成影响较大。获得了理想的镀液组成和沉积条件,所得Fe73Ni9.5S17.5薄膜的X射线衍射表明其为非晶结构,在室温下具有较高的饱和磁化强度(Ms约为876.25kA/m)和较低的矫顽力(Hc约为4.96kA/m),具有良好的软磁性能。循环伏安曲线和阴极极化曲线均表明,镀液中CS(NH2)2会促进Fe-Ni-S共沉积。

多孔Ni-S合金的制备及其电催化析氢性能

采用化学脱合金化和水热合成的方法,制备多孔Ni以及多孔Ni-S合金电极.通过XRD、SEM表征电极的相结构和表面形貌.在1 mol/L的NaOH溶液中,运用线性扫描伏安曲线(LSV)、交流阻抗曲线(EIS)等测试电极的电催化析氢性能.结果表明:与多孔Ni相比,Ni-S合金具有更低的析氢过电位以及更高的电催化析氢活性.

添加LaCl_3对电沉积Ni-S涂层结构和电化学性能的影响

以硫脲为硫源、LaCl3为添加剂,采用改进的Watt浴体系在泡沫镍基体上电沉积制备Ni-S涂层电极,采用SEM观察涂层表面形貌,采用XRD分析涂层结构,电化学测试方法研究涂层的电化学行为。研究结果表明:La3+在电沉积过程中对晶粒生长起阻碍作用,能够促进沉积层的晶粒细化,同时增大了沉积层的比表面积。所制备的涂层在碱性介质下具有较高的析氢活性和耐腐蚀性能。当镀液中LaCl3质量浓度为3 g/L时,制备的Ni-S涂层析氢过电位降低约38 mV,电极反应活化能为35.522 kJ/mol,在长时间水电解实验中具有较高的电化学活性和稳定性。

BNi73CrSiB-40Ni-S粉状及片状钎料工艺性能研究

某燃气轮机蜂窝密封结构采用BNi73CrSiB-40Ni-S钎料,钎焊时可选取粉状钎料及片状钎料。为方便选取工艺参数,需选取两种钎料在不同的母材上进行工艺试验,以验证两种钎料工艺性能。对两种钎料在1Cr18Ni9Ti、GH3039、K648母材上进行了铺展试验,对比了两种钎料的工艺性能。

铁元素对镍基Ni-S合金涂层电极析氢性能的影响

采用电沉积法在制备Ni-S合金涂层电极的基础上,向镀液中添加硫酸亚铁,在镍箔表面制备Ni-Fe-S三元合金镀层,利用扫描电镜和X射线衍射仪研究涂层的形貌和物相,利用X射线光电子能谱分析涂层的元素价态,用电化学工作站测试涂层电极在氢氧化钾电解质中的电催化析氢性能和耐蚀性能,并与Ni-S合金涂层电极进行对比。结果表明,Ni-Fe-S涂层电极表面由许多瘤状突起构成;Fe元素的加入提高了合金涂层的非晶度和对碱性电解质的耐蚀性;与Ni-S合金涂层电极相比,Ni-Fe-S涂层电极的析氢过电位降低128 mV(36.6%),表明电极对氢的析出反应具有较高催化活性。

Ni-S_2O_8^(2-)/TiO_2固体超强酸催化解聚木质素的研究

采用浸渍-焙烧法制备负载Ni的S_2O_8^(2-)/TiO_2固体超强酸。利用Hammett指示剂法和FT-IR两种测试分析手段对该催化剂进行表征,并对Ni-S_2O_8^(2-)/TiO_2固体超强酸在二氧六环-水体系中催化解聚木质素的性能进行研究。结果表明:催化剂用量为0.15 g/3 g的Indulin AT、反应温度280℃、反应时间60 min、氢气压力为2 MPa(室温)的反应条件下,反应后乙酸乙酯萃取物质量为2.24 g,乙醚萃取物(主要为单体产物)质量可达1.27 g。

电解水Ni-S电极合金的研究

采用电沉积法在镍网上制备Ni-S合金,在固定的溶液组成、电镀的电流密度和温度的条件下,研究电沉积时间对电极析氢过电位的影响。试验结果表明,与未镀合金的电极相比,Ni-S合金电极的析氢过电位可降低130 mV,具有很好的析氢反应活性。

控制电位脉冲电沉积法制备析氢Ni-S电极

采用控制电位脉冲电沉积法制备Ni-S合金电极,并在25%NaOH溶液中测试阴极极化曲线和交流阻抗,表征所制备电极的催化析氢活性。探讨了脉冲电流密度,脉冲限制电位及硫脲加入量对电沉积的影响,确定了电沉积制备Ni-S电极的适宜条件。结果显示:脉冲电流密度为7.1 A/dm2,脉冲电位上限为-0.70 V,脉冲电位下限为-1.75 V,V(瓦特镍溶液)(290 g/L NiSO4.6H2O,50 g/LNiCl2.6H2 O,40 g/L H3 BO3)与V(10%硫脲)比值为20∶8,制备的Ni-S电极具有最高的催化析氢性能。

Cu-Ni-Si-P合金的动态再结晶

在Gleeble-1500D热模拟实验机上，在应变速率为0.01～5 /s、变形温度为600～800 ℃条件下，采用高温等温压缩实验对Cu-2.0Ni-0.5Si-0.03P合金的流变应力行为进行研究。结果表明：热模拟实验中，应变速率和变形温度的变化强烈地影响合金流变应力的大小，流变应力随变形温度升高而降低，随应变速率提高而增大；在应变温度为750和800 ℃时，合金热压缩变形流变应力出现明显的峰值应力，表现为连续动态再结晶特征。从流变应力、应变速率和温度的相关性，得出该合金热压缩变形时的热变形激活能和本构方程。