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有机涂层耐蚀性“直流/交流”阻抗快速检测技术及金属局部阻抗复合微探针的研究

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有机涂层耐蚀性“直流/交流”阻抗快速检测技术及金属局部阻抗复...

作者：金少强厦门大学

学位级别：硕士

拓展腐蚀电化学研究方法一直以来都是腐蚀与防护领域的研究热点和重要方向,特别是发展可在工业现场对有机涂层防护性能无损、快速检测及评价技术和从多维度发展微区腐蚀的研究方法显得更为迫切需求。本文针对当前的研究热点和迫切需求,... 详细信息

拓展腐蚀电化学研究方法一直以来都是腐蚀与防护领域的研究热点和重要方向,特别是发展可在工业现场对有机涂层防护性能无损、快速检测及评价技术和从多维度发展微区腐蚀的研究方法显得更为迫切需求。本文针对当前的研究热点和迫切需求,第一部分工作侧重利用多重动电位扫描极化技术,完善涂层耐蚀性快速检测仪,检测和评价不同状态下有机涂层/金属体系的防护性能,并通过与其他测试结果综合比较,验证检测技术的可靠性;第二部分是通过直流阻抗法和交流阻抗法快速评价涂层防护性能,探究方法的适用性,提出“直流+交流”阻抗法相互佐证的测试技术,研制出一种新型的涂层耐蚀性检测仪,并在实际应用中进行考察验证;第三部分的工作是初步研制出可原位测量金属表面微区电位和局部交流阻抗的新型复合微探针,并对复合微探针性能进行了考察和表征,侧重发展具有空间分辨的交流阻抗测量技术及原位联用的研究方法。主要研究内容及进展如下:(1)通过完善电化学检测探头的结构,对课题组基于多重动电位扫描极化法研制的有机涂层耐蚀性的快速检测仪进行初步升级,优化性能。利用该仪器开展有机涂层防护性能检测与评价,与其他多种常规方法测试结果进行综合对比,结果表明,多重动电位扫描极化技术可成为一种在工业现场快速评价有机涂层防护性能的可靠检测方法。(2)通过直流阻抗法和交流阻抗法快速评价改性聚氨酯和环氧改性丙烯酸涂层的防护性能。结果表明,低频阻抗模值法(Z0.01Hz)对快速评价涂层防护性能具有良好的适用性;特征频率(fb)与Z0.01Hz呈现负相关,可作为一种快速评价涂层防护性能的方法;通过特定频率法发现θ1～10Hz与Z0.01Hz之间具有极强的相关性,借助θ1～10Hz可快速评价涂层防护性能;基于多重动电位扫描极化的直流阻抗技术获取的直流阻抗值与Z0.01Hz之间具有较强的关联性,进一步证明,该技术的适用性和可靠性。并由此发展了一种基于“直流+交流”阻抗相佐证的新型检测技术,进一步优化仪器测试功能,实现直流阻抗和交流阻抗技术的优势互补和测试结果之间的相互佐证。(3)初步研制出一种原位测量金属表面微区电位和局部交流阻抗的新型复合微探针,利用扫描电化学工作站及复合微探针对不同金属表面进行原位微区电位和局部交流阻抗测试。结果表明,在原位测试条件下两种测试结果之间具有良好的一致性,说明所研制的局部阻抗复合微探针有望作为研究金属局部腐蚀的一种新技术。

关键词：多重动电位极化涂层防护评价局部交流阻抗微区电位分布

有机抑制剂SDD与BX在铜活化闪锌矿表面的竞争吸附机制

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工程科学学报 2018年第5期40卷 540-547页

作者：罗德强刘建王瑜曾勇昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093 昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室昆明650093

通过单矿物浮选试验揭示了有机抑制剂SDD对铜活化闪锌矿的抑制情况.在此基础上,采用Zeta电位测试、Versa STAT电化学工作站的局部交流阻抗（LEIS）测试、前线轨道理论计算对SDD和BX（丁基黄药）在铜活化闪锌矿表面的竞争吸附机理进行了... 详细信息

通过单矿物浮选试验揭示了有机抑制剂SDD对铜活化闪锌矿的抑制情况.在此基础上,采用Zeta电位测试、Versa STAT电化学工作站的局部交流阻抗（LEIS）测试、前线轨道理论计算对SDD和BX（丁基黄药）在铜活化闪锌矿表面的竞争吸附机理进行了研究.浮选试验结果表明：SDD是一种铜锌分离的高效抑制剂,能够有效的抑制闪锌矿,而黄铜矿几乎不受影响;此外,还发现SDD具有用量少且十分敏感的特性,在pH为10,SDD为4.0×10-5mol·L-1的最佳条件下,能够将铜活化闪锌矿的回收率降低至16.59%,而黄铜矿的回收率为81.64%.Zeta电位和局部交流阻抗（LEIS）分析表明：SDD不但能够占据铜活化闪锌矿表面的活化位点,而且其吸附能力强于BX,这极大的降低了BX在铜活化闪锌矿表面的吸附量,从而对铜活化闪锌矿表现出良好的抑制作用.前线轨道理论计算进一步证实SDD与铜活化闪锌矿作用能力强于BX.

关键词：铜活化闪锌矿二甲基二硫代氨基甲酸钠竞争吸附局部交流阻抗前线轨道理论

含氯离子大气环境中7A04铝合金腐蚀及电化学行为研究(英文)

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稀有金属材料与工程 2011年第S2期40卷 275-279页

作者：董超芳肖葵徐琳生海安英辉李晓刚北京科技大学北京100083

通过盐雾实验模拟海洋大气环境,开展 7A04 铝合金在海洋大气环境中腐蚀行为研究。使用交流阻抗(EIS)和局部交流阻抗(LEIS)技术研究 7A04 铝合金暴露在含氯离子环境中 288 h 的电化学行为。结果表明:在盐雾实验过程中,氯离子促进 7A04 ... 详细信息

通过盐雾实验模拟海洋大气环境,开展 7A04 铝合金在海洋大气环境中腐蚀行为研究。使用交流阻抗(EIS)和局部交流阻抗(LEIS)技术研究 7A04 铝合金暴露在含氯离子环境中 288 h 的电化学行为。结果表明:在盐雾实验过程中,氯离子促进 7A04 铝合金大气腐蚀,实验初期合金表面出现点蚀坑,随盐雾时间增长,点蚀相连并不断扩展。电化学阻抗谱测试结果表明腐蚀过程中电化学反应阻抗逐渐下降,腐蚀速度不断增加。在实验周期内其表面 LEIS 阻抗值分布结果表明,在腐蚀初始阶段阻抗值逐渐减小,而后随着盐雾实验时间延长不断增加,研究后期 7A04 铝合金大气腐蚀速度逐渐减缓。

关键词：铝合金大气腐蚀局部交流阻抗

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直接甲醇燃料电池阳极的稳定性研究

直接甲醇燃料电池阳极的稳定性研究

作者：李婉大连海事大学

学位级别：硕士

直接甲醇燃料电池(DMFC)以其燃料来源丰富、结构简单、环境友好等优点越来越受到人们的关注。阳极是决定DMFC电池性能、寿命和成本的关键材料之一。测试分析DMFC阳极稳定性不仅能指导催化剂选择和电极制备,而且对加速其大规模应用具有... 详细信息

直接甲醇燃料电池(DMFC)以其燃料来源丰富、结构简单、环境友好等优点越来越受到人们的关注。阳极是决定DMFC电池性能、寿命和成本的关键材料之一。测试分析DMFC阳极稳定性不仅能指导催化剂选择和电极制备,而且对加速其大规模应用具有重要意义。DMFC阳极性能的评价多采用常规电化学手段测试其在模拟环境下的电化学特性,而离线环境下的评价结果既不能真实反映在线工况下的状态,又不能提供电极微小区域的信息,因而很难从本质上揭示实际加载状态下阳极的变化过程为了解实际工况下电极的性能、分析其衰减机理,本文采用循环伏安、恒电位极化、交流阻抗等常规电化学技术和扫描电化学电化学显微镜、局部交流阻抗技术,研究了直接甲醇燃料电池阳极在模拟电池环境中的电化学性能。研究结果表明：加载时间相同时,在0.2-0.6V间随加载电位升高,甲醇阳极的循环伏安曲线上正扫和回扫的氧化峰电位逐渐负移,对应的峰电流密度减小。加载电位达到0.8V后,正扫和回扫氧化峰电位显著右移。加载电位相同时,随加载时间延长,循环伏安曲线上正扫和回扫峰电流密度增大、峰电位右移。正扫和回扫峰电流比值逐渐减小,催化剂抗中毒性能降低。0.6V下加载16h和72h后,催化剂粒径从3.4nnm分别增加到3.6nm和4.4nm,增加5.88%和29.41%。0.8V下加载72h后,催化剂中PtRu比由2：1提高到3.9：1。扫描电化学显微镜的测试结果表明,阳极表面催化剂的催化活性呈不均匀峰分布状态。相同加载电位下,从4h开始,阳极表面面扫描锯齿状电流峰出现急剧变化,锯齿状电流峰数量和峰电流随加载时间的延长逐渐减少和降低。阳极表面的局部阻抗呈锯齿状分布,随加载电位升高和加载时间延长,阳极微区域的锯齿状峰数量减少、阻抗值增大。阳极微小区域内阻抗增大、电化学活性降低、催化剂粒长大和团聚、Ru流失等导致电荷传递和电化学反应难度增加,是阳极催化活性降低的主要原因。

关键词：直接甲醇燃料电池阳极常规电化学测试扫描电化学显微镜局部交流阻抗

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纯铝在SO_2气氛溶液中的腐蚀行为研究

装备环境工程 2013年第2期10卷 4-8页

作者：周和荣揭敢新赵越李晓刚中国电器科学研究院有限公司广州510300 北京科技大学北京100083

采用扫描电镜(SEM/EDX)、失重法、交流阻抗谱和局部交流阻抗研究了纯铝1060在0.004 mol/L Na2SO(4pH=3.1)溶液中的腐蚀行为和规律。研究结果表明,纯铝1060在模拟溶液中连续浸泡720 h后,材料质量损失与浸泡时间的关系符合指数规律即C=***... 详细信息

采用扫描电镜(SEM/EDX)、失重法、交流阻抗谱和局部交流阻抗研究了纯铝1060在0.004 mol/L Na2SO(4pH=3.1)溶液中的腐蚀行为和规律。研究结果表明,纯铝1060在模拟溶液中连续浸泡720 h后,材料质量损失与浸泡时间的关系符合指数规律即C=***;腐蚀产物形貌为不规则的团状或块状,分析表明腐蚀产物为氢氧化铝和硫酸铝水合物;交流阻抗结果显示纯铝1060腐蚀速率随浸泡时间的延长逐渐降低;局部交流阻抗图谱显示材料表面局部阻抗随时间而变化,并形成点蚀。

关键词： SO2污染失重法交流阻抗局部交流阻抗