磁场对滤纸上Zn电解沉积物形貌的影响

研究了外加磁场对滤纸上Zn分枝状电解沉积物生长形貌的影响.用金相显微镜和原子力显微镜观察Zn沉积物的显微结构.发现在非饱和浓度下生长的沉积物生长形貌受电解液浓度和滤纸纤维影响，外加磁场对其形貌的影响不明显.在饱和电解液浓度下获得的沉积物分枝分两层，并且贴近滤纸表面的薄层比其上面离滤纸较远的那一层生长快.在饱和浓度电解液情形下，0.40T外加磁场使得沉积物分枝发生明显的螺旋状偏转.在实验基础上结合相关理论，认为外加磁场通过霍尔效应影响滤纸上Zn分枝状电解沉积物形貌. 关键词： 电解沉积 磁场 霍尔效应 生长形态     

电化学阴极沉积制备氧化镍/碳纳米管复合电极的准电容特性

采用催化裂解的方法制备了碳纳米管,其比容量为12F/g.采用碳纳米管作为电极基体,采用阴极电化学还原Ni(NO3)2的方法在碳纳米管基体表面均匀的沉积了纳米氧化镍颗粒并由此制备了氧化镍碳纳米管复合电极材料.采用循环伏安、恒流充放电、交流阻抗及扫描电镜等方法考察了复合电极材料的容量特性、阻抗特性、自放电特性以及电极表观特征.实验表明复合电极具有良好的电化学特性,碳纳米管基体在明显降低氧化镍材料的阻抗的同时还提高了电极材料的电化学容量并拓宽了电极材料的有效工作电位窗,复合电极在6mol/LKOH电解液中比容量达到25F/g且表现了良好的电化学可逆性.与碳纳米管基电容器相比,采用氧化镍复合电极材料组装的电容器具有较低的自放电率.     

电化学阴极沉积制备氧化钴/CNTs复合电极的准电容特性

采用电化学阴极沉积还原Co(NO3)2的方法制备了具有准电容特性的氧化钴电极材料,其比容量达到280 F／g,采用CNTs作为电极基体,在其表面均匀的沉积了纳米钴化镍颗粒并由此制备了氧化钴碳纳米管复合电极材料.采用循环伏安,恒流充放电,交流阻抗及扫描电镜等方法考察了复合电极材料的容量特性、阻抗特性、自放电特性以及电极表观特征．实验表明复合电极具有良好的电化学特性,CNTs基体在明显降低氧化镍材料的阻抗的同时还提高了电极材料的电化学容量并拓宽了电极材料的有效工作电位窗,复合电极在1 mol／L KOH电解液中比容量达到322 F／g且表现了良好的电化学可逆性．并分别采用氧化钴／CNTs复合电极作为正极,活性炭纤维作为负极制备了复合型电化学电容器,其工作电压达到1．4 V,电容器质量比容量达到47 F／g．在0．1 A／cm2放电时,复合型电容器的能量密度达到10 Wh／kg,兼具高能量特性和优良的大电流放电特性．     

弱磁场对Zn分枝状电解沉积物形貌的影响

用金相显微镜和原子力显微镜分析了存在外加磁场情况下的Zn分枝状电解沉积物的微观形貌 ，并且根据实验结果提出了磁场使沉积物分枝呈现螺旋状偏转的机理.1)在沉积物晶粒的早 期生长阶段，当晶粒已经形成了择优生长方向但又非常小,仍然悬浮于电解液中时，磁流体 动力学对流作用于它上面的不平衡力使得晶粒连同它的择优生长方向向着对流下方偏转，直 到晶粒足够大，和它的前一个单晶枝晶连接在一起为止.2)当晶粒和它的前一个单晶枝晶连 接在一起以后，磁流体动力学对流的作用力已不足使它偏转.此时，如果电解液的浓度比较 高，单晶枝晶的一级分枝和二级分枝之间不存在对电解质的竞争关系，则此单晶枝晶将完全 按照初期形成的晶体择优生长方向直线生长，直到新的晶粒形核为止;如果电解液浓度较低 ，造成第一级分枝与第二级分枝的竞争关系，二级分枝总在第一级分枝的上游侧生长，使得 一级分枝向下游方向偏转.通过上述两个步骤，无论是枝晶沉积物还是分形沉积物都产生螺 旋状偏转. 关键词： 电解沉积 磁流体动力学对流 晶体择优生长方向 生长形态     

管状铝质材料的等离子体电解沉积行为研究

对管状铝质材料的等离子体电解沉积行为进行了研究.测试了不同工作电压和不同电极放置模式条件下铝管内部不同位置的电位分布，并通过显微分析观察，对比了不同电极放置模式对铝管内外壁陶瓷沉积层生长情况的影响.结果表明，不同的电极放置模式下，铝管内外壁陶瓷沉积层生长情况有很大差异.这是因为不同的电极放置模式对铝管内的电场分布具有很大影响，进而影响到铝管内外壁陶瓷层的沉积过程.只有外电极时，由于电场屏蔽作用，不能在铝管内壁形成均匀陶瓷层；在铝管内部加入辅助中心电极后，铝管内部产生均匀电场，这有利于在其内壁形成均匀的陶瓷层. 关键词： 等离子体电解沉积 铝管 表面改性 陶瓷层     

稳恒磁场下金属电沉积枝晶生长的模拟

采用Monte-Carlo模拟方法,给出用于描述稳恒磁场作用下电沉积枝晶生长的模型.该模型综合考虑了外加磁场B,电解溶液浓度和离子在阴极发生还原反应的几率P_s等因素对电沉积过程的影响,模拟得到与实验结果一致的枝晶生长图形.模拟结果表明:团簇的形状和它们的分形维数都与外加磁场B的强弱,即体现在模型中离子的旋转角速度ω的大小有关;随着磁场强度的增加,沉积团簇会从分形向非分形转变;在相对强的外加磁场作用下,较高离子浓度时的沉积物是非分形的;离子在阴极的反应概率P_s越小,随着磁场强度的增加枝晶生长越易趋向非分形.     

分形理论及其在聚集生长研究中的应用

分形理论是现代非线性科学的一个重要分支,近年来发展越来越快,应用研究也越来越广泛。本文简要介绍了分形的基本理论及其在聚集生长研究中的应用,最后展望了分形理论的应用前景及其发展前景。     

阴极微凸起形状对热不稳定性的影响

为了研究阴极微凸起形状对其热不稳定性的影响,采用数值模拟方法研究了不同外加电场条件下,圆柱、圆台和圆锥形等不同形状微凸起的热不稳定性发展过程。结果显示:对于不同形状的微凸起,当微凸起顶部温度达到阴极材料的熔点时,微凸起内部温度分布差异显著,随着微凸起形状由圆柱-圆台-圆锥形变化,微凸起内部温度接近材料熔点的部位越来越少;外加电场相同时,微凸起形状越接近圆锥形,爆炸电子发射延迟时间越长;在阴极表面电场强度高于11 GV/m时,爆炸电子发射延迟时间随着微凸起顶底半径比值的减小或阴极表面电场强度的下降近似成指数规律增长。     

阴极微凸起形状对热不稳定性的影响

为了研究阴极微凸起形状对其热不稳定性的影响,采用数值模拟方法研究了不同外加电场条件下,圆柱、圆台和圆锥形等不同形状微凸起的热不稳定性发展过程。结果显示:对于不同形状的微凸起,当微凸起顶部温度达到阴极材料的熔点时,微凸起内部温度分布差异显著,随着微凸起形状由圆柱-圆台-圆锥形变化,微凸起内部温度接近材料熔点的部位越来越少;外加电场相同时,微凸起形状越接近圆锥形,爆炸电子发射延迟时间越长;在阴极表面电场强度高于11 GV/m时,爆炸电子发射延迟时间随着微凸起顶底半径比值的减小或阴极表面电场强度的下降近似成指数规律增长。     

硫酸铜电解沉积的分形与电导率研究

用电化学的方法,制备出具有分形结构的金属铜样品,计算了不同电解电压下铜样品的分形维数,并求出其电导率.发现随着电解电压的增大,分形结构的维数趋于增大,而铜样品的电导率减小.     

铁电体阴极的实验研究

铁电体阴极是一种具有很大发展潜力的新型高亮度、高重复率、强流电子束源。电子发射的基本机制是利用铁电体中的快极化反转产生的极化值变化,其转换时间为纳秒量级,因此,重复率可达数百兆赫;最大电子发射密度为10~(14)/cm~2;发射电流的大小取决于样品上激励电压的上升时间;发射电子的最大能量决定于样品厚度,初步估算,在电流强度相同的情况下,铁电阴极的亮度可比激光照射的光阴极高4倍,与传统电子源相比,它具备许多特殊的优点,本文报导了E∥P和E⊥P两种实验模式,测得的最大发射电流密度分别为12A/cm~2和21A/cm~2。     

阴极电沉积ZnO薄膜的取向控制生长

采用阴极电沉积法,在Zn(NO3)2水溶液中,以304不锈钢为衬底制备了ZnO薄膜,研究了Zn2+浓度和电流密度对ZnO薄膜择优取向的影响规律。XRD结果表明:随着Zn2+浓度和电流密度增大,ZnO薄膜逐渐由(002)面择优取向生长转变为(101)面择优取向生长;当Zn2+浓度为0.005mol.L-1、电流密度为2.0mA.cm-2或Zn2+浓度为0.05mol.L-1、电流密度为0.5mA.cm-2时,可以得到(002)面择优取向生长的ZnO薄膜;当Zn2+浓度为0.05mol.L-1、电流密度为2.0mA.cm-2时,可以得到(101)面择优取向生长的ZnO薄膜。根据二维晶核理论,通过分析不同生长条件下的过饱和度及其对ZnO的(002)型和(101)型二维晶核形核活化能的影响,对这一规律进行了解释。可见,通过改变Zn2+浓度和电流密度能够实现阴极电沉积ZnO薄膜的取向可控生长。     

沉积工艺对二氧化锆薄膜生长特性影响的研究

利用反应离子束溅射、反应磁控溅射和电子束蒸发在K9基底上沉积ZrO2薄膜，并用原子力显微镜对薄膜表面形貌进行测量。通过数值相关运算，对不同工艺条件下薄膜生长界面进行定量描述，得到了薄膜表面的粗糙度指数、横向相关长度、标准偏差粗糙度等参量。由于沉积条件的不同，薄膜生长具有不同的动力学过程。在反应离子束溅射和反应磁控溅射沉积薄膜过程中，薄膜生长动力学行为均可用Kuramoto-Sivashinsky方程来描述，电子束蒸发制备薄膜的过程可以用Mullins扩散模型来描述，并发现在沉积薄膜过程中基底温度和沉积过程的稳定性对薄膜表面特征影响很大。     

微波化学气相沉积中气压对金刚石薄膜生长速率和质量的影响

研究了微波化学气相沉积中沉积气压对金刚石薄膜生长速率和质量的影响.研究表明，金刚石薄膜的生长速率随沉积气压的提高而增大，生长速率与沉积气压为线性关系.在高沉积气压下生长的金刚石薄膜晶形完整，拉曼谱测量可得到锐利的金刚石相的峰，但电压-电流测量表明，随着制备时沉积气压的提高，金刚石薄膜的暗电流增大，膜的电学质量下降. 关键词： 金刚石薄膜 生长速率 沉积气压     

阴极移动对不规则零件镀镍层性能的影响

在电真空器件的制造过程中,不规则零件的镀镍是关键步骤之一。采用阴极移动技术在不规则零件表面沉积了镀镍层。利用X射线荧光仪、激光共聚扫描显微镜、弯曲阴极法研究了阴极移动对镀层沉积率、表面形貌、孔隙率和内应力等的影响。结果表明：当阴极移动速率在1.5 m/min以上时,可以明显降低不规则零件的针孔现象,但无法完全消除;阴极移动不会影响不规则零件的电沉积速率,但会使镀层的结晶颗粒变大,导致零件表面粗糙度增大;阴极移动可以显著地降低镀层的孔隙率和镀层的内应力,但是与移动的速率关系不大。     

一种新的制备ZnO纳米粒子的方法--阴极电沉积法

用阴极电沉积法制备高质量ZnO纳米薄膜，电沉积采用含有不同浓度的ZnCl2的非水二甲基亚砜溶液做电解液，室温下恒流沉积，得到纳米ZnO薄膜。研究了ZnCl2浓度对薄膜结构和光学性质的影响。沉积薄膜的ZnO粒径尺寸分别为9．8，10．4，14．5nm。随着ZnCl2浓度的增加而增大。薄膜的可见光致发光谱以紫外的自由激子发射为主。研究表明：以浓度为0.03mol/L的ZnCl2电解液制备的ZnO薄膜光学性质最好。     

阳极电极电解处理对微生物燃料电池性能影响

本文采用氨水浸泡、氨水电解、磷酸缓冲液电解三种方法对微生物燃料电池阳极电极进行了预处理,对处理后的电极表面的浸润性、微观结构、官能团进行了分析,获得了阳极电极电解处理对微生物燃料电池性能的影响。实验结果表明:电解处理改变了碳布表面的浸润性和表面官能团的种类与含量,引起碳布表面发生碳腐蚀甚至形成多孔,增加了底物的有效浓度,同时提高了阳极电极的电化学活性,最终使得微生物燃料电池的性能得到25%的提升。     

阴极移动对不规则零件镀镍层性能的影响

在电真空器件的制造过程中,不规则零件的镀镍是关键步骤之一。采用阴极移动技术在不规则零件表面沉积了镀镍层。利用X射线荧光仪、激光共聚扫描显微镜、弯曲阴极法研究了阴极移动对镀层沉积率、表面形貌、孔隙率和内应力等的影响。结果表明:当阴极移动速率在1.5m/min以上时,可以明显降低不规则零件的针孔现象,但无法完全消除:阴极移动不会影响不规则零件的电沉积速率,但会使镀层的结晶颗粒变大,导致零件表面粗糙度增大;阴极移动可以显著地降低镀层的孔隙率和镀层的内应力,但是与移动的速率关系不大。