恒电量瞬态扰动测量Tafel斜率及数据积分处理

提出了一个三参数积分法拟合恒电量强极化数据以测定Tafel斜率的新方法.实验证明,恒电量瞬态扰动测量碳钢在酸溶液中的腐蚀,获得的Tafel斜率与消除了溶液电阻影响的Tafel外推结果有很好的一致性,说明恒电量法有效地消除了溶液电阻对该体系测量结果的影响,并且通过电化学和失重实验验证表明,这种快速测量可以获得准确的腐蚀速率.这种新的恒电量强极化积分算法相对微分法的优势体现在算法简捷和用于数值计算的数据具有较高的信噪比,因此能够提高测量精度.     

基础电化学实验的计算机测控系统

设计了一个由样品系统、电化学测试系统及计算机组成的可用于基础电化学实验测量的计算机测控系统。两个学期的学生实验表明该系统比传统的基础电化学实验测量系统的精度大大提高 ,能提供更多的信息且缩短了实验时间。这一系统还可用于多种电化学测量 ,效果良好。     

碳钢在生物膜和硫化物膜下的电化学腐蚀行为

应用丝束电极技术比较了SRB生物膜以及硫化物膜对Q2 35碳钢腐蚀过程的影响机制 ,采用电位、电流扫描技术测试了生物膜和FeS膜下的碳钢腐蚀不均匀性特征 ,发现由于膜的导电性致使表面电位扫描已不能作为膜下局部腐蚀的判据 .动电位扫描表明无氧近中性溶液中 ,硫化物膜对碳钢具有一定保护作用 .电化学阻抗谱显示 ,硫化物膜电容增加缓慢 ,其极化电阻Rp 随时间呈先增后降的趋势 .与硫化物膜相比 ,生物膜表现出极大的电容 (10 4 ～ 10 5μF/cm2 ) ,且膜电容随时间呈S型增加 ,而极化电阻Rp 则呈指数下降 ,由此可知生物膜加速了腐蚀     

非晶钛酸锶钡薄膜的金属有机分解法制备及其光学性能

本文采用2-辛酸钡(Ba(C₈H₁₅O₂)₂)和3-甲基丁基醋酸盐(CH₃COOC₂H₄CH(CH₃)₂-)为基的特殊前驱体溶液,在硅和石英基片上低温制备Ba_0.7Sr_0.3TiO₃ (BST0.7)薄膜.性能测试结果表明,厚度约为214 nm的非晶BST0.7薄膜的光学带隙能和折射率分别为4.27 eV和n=1.94.薄膜在可见光和近红外区域的消光系数远远低于多晶BST薄膜,约为10^-3数量级.激发波长为450 nm时,在室温环境下非晶BST0.7薄膜在波长520—610 nm处发出强烈的可见光,峰值为540—570 nm,而结晶态的BST0.7薄膜则无发光现象. 关键词： 钛酸锶钡 非晶薄膜 金属有机分解法 光学性能     

烯胺阻锈剂对钢筋在模拟碳化混凝土孔隙液中的点蚀抑制

通过电化学噪声(ECN)、电化学阻抗(EIS)及极化曲线研究了四乙烯五胺(TEPA)在碳化模拟混凝土孔隙液中对Q345B碳钢点蚀的抑制机理. 结果表明: 通过吸附成膜和隔离Cl^-离子对钝化膜的侵蚀, TEPA浓度升高导致碳钢点蚀电位正移. 低浓度的TEPA会造成亚稳态蚀点形核速率略微增加, 但会降低其寿命. 随着TEPA浓度增加, 噪声电阻上升, 而亚稳态蚀点寿命和平均点蚀电量则迅速下降, 表明其明显加速了亚稳态蚀点修复, 当TEPA浓度达0.10 mol·L^-1时, 噪声峰消失, 基底电流趋于零, 蚀点全面钝化. TEPA不仅能抑制Cl^-离子引起的亚稳态和稳态蚀点生长, 还可吸附于钝化膜表面, 抑制膜的均匀溶解. 形貌观察表明, 亚稳态蚀点主要在稳态蚀点周围形核和生长, 并不断为稳态蚀点所吞并, 造成碳钢表面蚀坑一般沿平面而不是垂直方式扩展.     

超级电容器用聚吡咯纳米粒子的比容量衰减机理研究

基于化学氧化聚合法制备了粒径约为40nm的掺杂对甲苯磺酸(TSA)的聚吡咯(PPy)复合纳米粒子.采用XRD、EDS、SEM和TEM研究了产物的结构和形貌特征,并用循环伏安、恒流充放电等方法测试了纳米粒子的电化学性能.结果表明PPy/TSA具有良好的快速充放电能力,在10 mA/cm2时比容量达到268Fg-1,但在1000次循环后发现其比容量下降了25.5%.用CV测试了PPy/TSA电极在第一次循环和第1000次循环的伏安曲线图,发现经过1000次循环后PPy/TSA电极的氧化峰逐渐消失,并且非法拉第电流减小.交流阻抗测试表明,PPy/TSA纳米粒子在反复充放电循环后,其界面电荷传递电阻增加,高频段双层电容值降低,但低频段的赝电容值却有所增加.通过比表面积测量发现,聚合物链的反复氧化-还原过程还可导致平均孔径减小、比表面积下降.红外和拉曼光谱也证实PPy纳米粒子在充放电过程中会发生降解,生成一种含氧的醌式结构,这表明聚合物电极材料比容量的下降可能与PPy主链的不可逆氧化和结构碎片化有关.     

基于电化学噪声研究缓蚀剂对AA6063铝合金点蚀的影响

采用电化学噪声(ECN)、电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线研究了AA6063 铝合金在3% (w) NaCl 溶液中的亚稳态点蚀萌发和稳态点蚀生长特征, 着重探讨了CeCl₃、Na₂CrO₄、8-羟基喹啉(8-HQ)等三种不同类型缓蚀剂对亚稳态和稳态点蚀的抑制机理. 结果表明: 当铝合金表面阴极相(Al-Si-Fe)周边的Al 基体发生局部溶解后,会导致邻近区域pH值升高(>8.4), 引起Ce(OH)₃在蚀点中心区的阴极相表面优先沉积, 从而抑制局部腐蚀的阴极去极化过程. 随着缓蚀剂浓度的提高, 亚稳态噪声峰的平均积分电量(q)随之递减, 但噪声峰的平均寿命几乎没有变化, 表明Ce³⁺并不能直接加速亚稳态蚀点的修复, 但可降低蚀点内金属Al 的溶解速率. CrO₄^2-不但可加速蚀点修复, 还可降低亚稳态蚀点的形核速率. 8-HQ主要与Al³⁺、Mg²⁺等形成不溶性螯合物并沉积在铝合金表面,提高了铝基体的全面抗腐蚀能力, 但并不能显著提高其耐点蚀能力.     

适用于钢筋混凝土腐蚀监测的长效MnO2参比电极的研制

以电解法制备的MnO₂粉体为原料,研制了可用于混凝土环境中的固体MnO₂长效参比电极. 在饱和Ca(OH)₂溶液中近一年的监测数据显示,该参比电极具有较好的电位稳定性和抗干扰能力,其电极电位的漂移< 10 mV. EIS和极化曲线测试结果表明,相对于化学法合成的MnO₂电极,电解法制备的MnO₂参比电极具有较小的内阻、较大的交换电流密度、较强的抗极化能力和较低的温度系数（~ 0.68 mV·°C^-1）. 在硬化砂浆中的长期测试表明,该电极在混凝土中的电极电位基本不受Cl^-、有机胺阻锈剂的影响,能作为埋入式参比电极,满足混凝土中Cl^-浓度、pH值和钢筋半电池电位的长期监测的要求,这对于海洋混凝土工程的耐久性监测具有较高的应用价值.     

适用于探地雷达应用的低振铃单周期脉冲发生器

设计了一种新型的适用于道路检测探地雷达的单周期脉冲发生器。该脉冲发生器包含驱动电路、阶跃恢复二极管(SRD)脉冲形成电路和脉冲整形电路三部分。驱动电路可以使TTL形式的触发脉冲变为电流更大的快前沿脉冲,用来形成给后级电路的驱动脉冲;SRD脉冲产生电路选取渡越时间较小的阶跃恢复二极管结构,通过对前级电路产生的驱动脉冲整形得到负极性高斯脉冲,然后利用微带短路线、肖特基二极管和电容并联实现生成单周期脉冲和振铃抑制的功能,提高超宽带天线辐射的效率以及测量信噪比。测量结果表明,在1 MHz脉冲重复频率的情况下,峰峰值最大为23 V,脉冲半高宽为138 ps,振铃水平为1.25%,而当脉冲重复频率提高到5 MHz,该脉冲发生器产生脉冲波形幅度和带宽基本没有太大变化。这些特征说明,该脉冲发生器具有很高的频率稳定性,且在高分辨率探测应用情景中将会有很好的表现。     

用丝束电极研究模拟碳化混凝土孔隙液中缓蚀剂对碳钢局部腐蚀的抑制行为

应用丝束电极(WBE)的电位/电流扫描技术, 研究了含Cl-的模拟碳化混凝土孔隙液中, Q345B碳钢局部腐蚀在空间和时间上的发生和发展特征, 同时比较了四乙烯五胺(TEPA)和亚硝酸钠缓蚀剂对局部腐蚀抑制能力的差异. 结果表明NO-2离子能快速渗透腐蚀产物层, 并抑制锈层下的碳钢活性溶解, 而乙烯胺由于在锈蚀层内的扩散速率低, 初期反而会促进锈层下的局部腐蚀, 随着烯胺分子扩散并吸附于锈蚀层/金属界面处, 碳钢活性溶解才受到抑制. 电化学阻抗谱(EIS)可反映局部腐蚀的萌发, 但难以表征缓蚀剂在碳钢表面的不均匀吸附特征. 基于丝束电极表面电位/电流分布所提出的局部腐蚀因子(LF), 可定量表征腐蚀的不均匀特征以及缓蚀剂对局部腐蚀的修复能力.