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不同预处理铝基铅合金惰性阳极组织和性能研究

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电镀与精饰 2022年第7期44卷 8-12页

作者：李远会雷源源黄碧芳陈步明郭忠诚贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550025 昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093

鉴于铝基体优越的导电性、强度比和耐氧化酸性,新型铝基铅合金惰性阳极材料已经成为湿法冶金阳极材料研究热点之一。本文将研究轧制、铝基界面镀锡和阳极氧化、表面压花等不同处理工艺对Al/Pb-0.3%Ag惰性阳极组织和综合使用性能的影响... 详细信息

鉴于铝基体优越的导电性、强度比和耐氧化酸性,新型铝基铅合金惰性阳极材料已经成为湿法冶金阳极材料研究热点之一。本文将研究轧制、铝基界面镀锡和阳极氧化、表面压花等不同处理工艺对Al/Pb-0.3%Ag惰性阳极组织和综合使用性能的影响。结果表明,不同处理工艺对Al/Pb-0.3%Ag合金阳极组织形貌、力学性能、界面相容、电化学腐蚀以及表面物相组成有着不同的影响。其中阳极氧化-轧制-压花处理Al/Pb-0.3%Ag合金阳极晶粒细小均匀,界面相容好,具有良好机械性能和电化学耐蚀性能。

关键词：铝基铅合金预处理惰性阳极材料组织性能

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铝合金表面防腐涂层的研究进展

上海涂料 2023年第3期61卷 52-61页

作者：孙鹏董劲黄惠何亚鹏陈步明昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 昆明高聚科技有限公司云南昆明650106

铝合金因其具有轻质、高强度和延展性好等优点被广泛应用于汽车、航空、建材、船舶等领域,虽然铝合金在大气环境中会生成一层氧化膜,但是这层氧化膜在一些比较严苛的腐蚀环境中,无法阻止腐蚀介质的进一步侵蚀,为增强其在严苛环境中的耐... 详细信息

铝合金因其具有轻质、高强度和延展性好等优点被广泛应用于汽车、航空、建材、船舶等领域,虽然铝合金在大气环境中会生成一层氧化膜,但是这层氧化膜在一些比较严苛的腐蚀环境中,无法阻止腐蚀介质的进一步侵蚀,为增强其在严苛环境中的耐腐蚀性能,铝合金表面防护技术得以快速发展。概述了铝合金表面防护技术的研究现状,综述了电泳涂层、粉末涂层、陶瓷涂层等传统铝合金涂层处理的现状以及其优缺点,并对出现的新型涂层,如石墨烯涂层、自愈涂层、抗污自清洁涂层进行了阐述,最后结合这几种涂层以及工艺的特点,展望了其发展前景。

关键词：铝合金石墨烯自愈涂层自清洁防污涂层

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铝合金表面助剂型自修复多层涂层的研究进展

上海涂料 2023年第4期61卷 42-50页

作者：孙鹏董劲黄惠何亚鹏陈步明昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 昆明高聚科技有限公司云南昆明650106

介绍了铝合金的腐蚀和腐蚀保护方面的知识,首先介绍了铬酸盐缓蚀剂在涂层中的使用以及一些铬酸盐缓蚀剂的替代品。随后讨论了各种缓蚀剂输送系统以及溶胶凝胶的预处理方式。最后,列举了几个具有主动保护功能的环氧涂层的例子,包括有机... 详细信息

介绍了铝合金的腐蚀和腐蚀保护方面的知识,首先介绍了铬酸盐缓蚀剂在涂层中的使用以及一些铬酸盐缓蚀剂的替代品。随后讨论了各种缓蚀剂输送系统以及溶胶凝胶的预处理方式。最后,列举了几个具有主动保护功能的环氧涂层的例子,包括有机底漆与不同的贮存容器相结合的应用。最后,简述了缓蚀剂对聚氨酯面漆层的腐蚀性能的提升。

关键词：铝合金缓蚀剂无机纳米载体微胶囊层状双氢氧化物

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铜电积的节能增效措施研究进展

材料保护 2023年第11期56卷 126-138页

作者：谢雄辉陈帮耀陈步明黄惠郭忠诚郭俊昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 云南省冶金电极材料工程技术研究中心云南昆明650106 昆明理工恒达科技股份有限公司云南昆明650106

湿法炼铜的目标是以最低的能源消耗和最高的电流效率生产高品质的阴极铜,如何达成这一目标便成为研究的重点。阳极材料是阳极过电位、电流效率、阴极铜品质的重要影响因素,节能阳极的开发对铜电积工业具有重要的现实意义,其中在铅合金... 详细信息

湿法炼铜的目标是以最低的能源消耗和最高的电流效率生产高品质的阴极铜,如何达成这一目标便成为研究的重点。阳极材料是阳极过电位、电流效率、阴极铜品质的重要影响因素,节能阳极的开发对铜电积工业具有重要的现实意义,其中在铅合金阳极中引入Ag、Ca、Co、RE等合金元素可提升铅合金的机械强度,抑制铅的溶解,提升电催化活性和耐腐蚀性能;在导电基底上制备具有优良导电性和催化活性的β-PbO_(2)、IrO_(2)-Ta_(2)O_(5)、TiB_(2)/β-PbO_(2)、Co3O4等活性层的复合阳极,可提升阳极的耐腐蚀性能,降低析氧过电位;石墨、具有三维结构的铅以及复合PANI/Co3O4可以提高阳极的活性比表面积,提升电流效率;调整电解液中铜酸比例为0.25~0.30、添加古尔胶、硫脲、Co^(2+)也可以提升阳极性能和改善阴极铜品质;此外通过优化电解液温度、极板间距等工艺条件也会影响阳极的寿命和催化活性。主要从析氧阳极的开发、溶液体系调整以及工艺参数优化等3个方面对湿法炼铜节能措施进行介绍,最后,对铜电积节能的发展方向进行了展望。

关键词：铜电积阳极电流效率节能工艺条件发展方向

铅合金微观组织结构对其耐蚀性与电催化性能影响规律的研究进展

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材料保护 2024年第7期57卷 181-190,241页

作者：周欣欣陈步明郭俊江城郭忠诚昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 昆明理工恒达科技股份有限公司云南昆明650106

铅合金良好的耐腐蚀性能与电催化性能,使其在湿法冶炼材料中应用广泛。在湿法冶炼领域,不同组织结构的铅合金的耐腐蚀性能在影响生产成本的同时,对阴极产品质量也起着重要的作用,而其电催化性能与组织结构也密切相关,因此耐蚀性和电催... 详细信息

铅合金良好的耐腐蚀性能与电催化性能,使其在湿法冶炼材料中应用广泛。在湿法冶炼领域,不同组织结构的铅合金的耐腐蚀性能在影响生产成本的同时,对阴极产品质量也起着重要的作用,而其电催化性能与组织结构也密切相关,因此耐蚀性和电催化活性是评价铅合金性能的重要参考指标。目前铅合金在性能改进方面主要采用合金成分优化与塑性加工变形的方法。简要综述了合金成分优化(主要是铅银合金系列和铅钙锡合金系列)、轧制对铅合金腐蚀行为和电催化行为的影响,并进行了展望。

关键词：铅合金组织电催化耐蚀性轧制

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有机添加剂对硫酸盐体系电积锌的影响

电镀与涂饰 2022年第21期41卷 1525-1530页

作者：满东旭籍琪周应平冷和陈步明罗枫黄惠郭忠诚昆明理工恒达科技股份有限公司云南昆明650106 昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 云南省冶金电极材料工程技术研究中心云南昆明650106

采用含有Zn^(2+)50 g/L和浓硫酸150 g/L的基础电解液,在温度38℃、电流密度500 A/m^(2)的条件下电积锌6 h。研究了明胶、乙二醇、FS-101抑雾剂等3种有机添加剂单独使用或复配使用时对电积锌过程中槽电压、电流效率、能耗和阴极极化行为... 详细信息

采用含有Zn^(2+)50 g/L和浓硫酸150 g/L的基础电解液,在温度38℃、电流密度500 A/m^(2)的条件下电积锌6 h。研究了明胶、乙二醇、FS-101抑雾剂等3种有机添加剂单独使用或复配使用时对电积锌过程中槽电压、电流效率、能耗和阴极极化行为的影响。通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了所得锌的微观形貌和晶相结构。结果表明,电解液同时添加10 mg/L明胶和10 mg/L FS-101抑雾剂时电流效率可达96.69%,能耗为2582.3 kW·h/t,所得锌细致、均匀,表面平整,晶面取向以(101)为主。

关键词：电积锌有机添加剂电流效率能耗酸雾抑制剂

栅栏型铝基铅合金复合材料阳极在高电流密度下电积铜

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湿法冶金 2019年第4期38卷 302-307页

作者：李学龙刘辉冷和陈步明黄惠郭忠诚徐文彦衷水平昆明理工恒达科技股份有限公司云南昆明650106 昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 中国有色矿业集团有限公司北京100029 紫金矿业集团股份有限公司紫金矿冶设计研究院福建上杭364200

研究了栅栏型阳极板与传统铅合金阳极板在高电流密度下电积铜对电流效率、槽电压、阴极铜表面形貌和截面形貌的影响;利用扫面电镜、镜像显微镜等表征阴极铜的结构和表面形貌。结果表明:在低电流密度下,两种阳极板的电积性能相差不大;而... 详细信息

研究了栅栏型阳极板与传统铅合金阳极板在高电流密度下电积铜对电流效率、槽电压、阴极铜表面形貌和截面形貌的影响;利用扫面电镜、镜像显微镜等表征阴极铜的结构和表面形貌。结果表明:在低电流密度下,两种阳极板的电积性能相差不大;而在400A/m^2电流密度下,栅栏型阳极板相较于传统铅基合金阳极板,铜产量提高15%左右,而且电流及导电性均匀;相同电流密度下,栅栏型阳极板的槽电压低于传统铅合金阳极30~50mV,而且随电流密度增大,优势更明显。在高电流密度下,提高电解液中铜离子浓度,加大电解液循环量和添加剂用量,可以改善阴极铜品级、表面质量和结晶组织。

关键词：栅栏型阳极板电积铜电流效率槽电压

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锰电解用节能阳极及电解液净化的研究进展

昆明理工大学学报（自然科学版） 2024年第3期49卷 20-33页

作者：陈步明李海正江城郭俊高超何亚鹏黄惠郭忠诚徐瑞东昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 云南省冶金电极材料工程技术研究中心云南昆明650106 昆明理工恒达科技股份有限公司云南昆明650106

在金属锰的冶炼过程中,90%以上的锰是由湿法冶金技术提取的,而阳极材料和净化电解液是影响锰电积能耗、电效和品质的最重要因素之一.目前广泛用于锰电积的铅银合金阳极板存在强度低、易变形和在含F-、Cl-电解液中耐腐蚀性差等缺点.因此... 详细信息

在金属锰的冶炼过程中,90%以上的锰是由湿法冶金技术提取的,而阳极材料和净化电解液是影响锰电积能耗、电效和品质的最重要因素之一.目前广泛用于锰电积的铅银合金阳极板存在强度低、易变形和在含F-、Cl-电解液中耐腐蚀性差等缺点.因此怎样在锰电积中降低能耗和提高阴极产品品质是当今研究的热点.本文首先综述了硫酸盐体系和氯化盐体系阳极的性能变化状态,重点阐述了锰电解液的净化除杂方法.在硫酸体系中,通过向铅合金中掺杂Ag、Sn、Sb、Ca、La等元素可抑制铅溶解,同时提高耐蚀性和电催化活性,采用栅栏型结构3DAl/Sn棒Pb-0.75%Ag/F-β-PbO_(2)阳极板的槽电压可降低53 mV、电流效率增加3.09%.氯化物体系大多使用的阳极是碳及石墨、二氧化铅和RuO_(2)型氧化物,非晶态氧化物阳极如Ti/IrO_(2)/Mn_(1-x)Mo_(x)O_(2+x)因表面呈纳米晶粒且具有极细小的裂纹,具有高催化活性和高耐久性成为研究的热点.在同等条件下,氯化物体系的电流效率比硫酸盐体系高出5%~6%.然后介绍了锰电解液的净化,包含硫化物沉淀法、氢氧化物沉淀法、离子交换法等除杂方式的原理及优缺点.虽然离子交换法成本较高,但处理能力高、去除效率高、动力学快.因此,开发新型节能阳极和选择合适电解液除杂流程并合理控制除杂成本,对锰电积节能降耗和提高阴极锰的纯度至关重要.最后,对电解锰发展方向进行了展望.

关键词：电解锰阳极材料电解液除杂高纯锰

Hanning self-convolution window and its application to harmonic analysis

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Science China(Technological Sciences) 2009年第2期52卷 467-476页

作者： WEN He TENG ZhaoSheng GUO SiYu WANG JingXun YANG buming WANG Yi chen Tao College of Electrical and Information Engineering Hunan UniversityChangsha 410082China

The Hanning self-convolution window (HSCW) is proposed in this paper. And the phase difference correction algorithm based on the discrete spectrum and the HSCW is given. The HSCW has a low peak side lobe level, a high side lobe roll-off rate, and a simple spectrum representation. Hence, leakage errors and harmonic interferences can be considerably reduced by weighting samples with the HSCW, the parameter estimation by the HSCW-based phase difference correction algorithm is free of solving high order equations, and the overall method can be easily implemented in embedded systems. Simulation and application results show that the HSCW-based phase difference correction algorithm can suppress the impacts of fundamental frequency fluctuation and white noise on harmonic parameter estimation, and the HSCW is advantageous over existing combined cosine windows in terms of harmonic analysis performance.

关键词： hanning self-convolution window FFT phase difference spectral leakage frequency fluctuation