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稀土钕电解用陶瓷坩埚的研制

杜继红 , 奚正平 , 鞠鹤 , 张小联 , 蔡天晓 , 张玉萍 , 武宏让 , 赖华生

针对稀土金属钕熔盐电解过程中存在的一系列问题,研制了一种新型的坩埚材料.该材料是以Nd2O3为基分别添加不同氧化物的陶瓷材料,它是通过粉末烧结法制备并进行了电解实验.结果表明:该材料有较好的耐蚀性,陶瓷材料的腐蚀率小于2×10-2g/cm2@h.工业实验条件下,材料的腐蚀率为6.5×10-2g/cm2@h.

关键词: 稀土钕 , 电解 , 坩埚

稀土熔盐电解用的惰性阳极的研制

杜继红 , 奚正平 , 鞠鹤 , 蔡天晓 , 张玉萍 , 武宏让 , 刘素英 , 孙宝莲 , 段小建

稀土 doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2001.01.018

针对稀土金属钕熔盐电解过程中存在的一系列问题，研制了一种新型的阳极材料。该材料是以Nd2O3为基分别添加不同氧化物的陶瓷材料，通过粉末烧结法制备并进行了电解实验，实验结果表明，材料有较好的耐蚀性，并对其在电解过程中的腐蚀机理进行了较为详细的探讨，提出了还原反应、电解质对电极材料的润湿渗透、电极组分的溶解及析氧膨胀等几种可能的腐蚀原因。

关键词: 稀土金属 , 电解 , 阳极 , 腐蚀机理

NH4F/H2SO4电解液中TiO2纳米管的制备及形成机理

刘博 , 庞海丽 , 鞠鹤 , 高磊 , 钟金娣 , 张小华 , 陈金华

电镀与涂饰

采用阳极氧化法,在NH4F/H2SO4电解液体系中制备了大面积的有序二氧化钛纳米管阵列.通过扫描电镜和X射线衍射分别对二氧化钛纳米管的微观形貌及相结构进行表征,并探讨了氧化电压对纳米管形貌的影响及纳米管的形成机理.结果表明,在NH4F/H2SO4电解液中,氧化电压为15～20V时可制备出有序的二氧化钛纳米管,管径随电压增加而增大.

关键词: 二氧化钛 , 纳米管阵列 , 阳极氧化 , 机理

多次封接对金属-玻璃封接绝缘子性能的影响

任利娜 , 张建勋 , 冯生 , 鞠鹤

中国材料进展 doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.07.16

玻璃与金属封接件以其优良的气密性、密封性能、机械强度等综合性能,广泛应用于军品及民品行业中.针对应用于锂亚电池领域的玻璃金属封接绝缘子生产过程中出现的残次品,玻璃封接界面中出现的气泡、漏洞、炸裂等缺陷,分组设计返烧封接试验,通过对多次返烧绝缘子的玻璃状态、封接气密性、抗拉强度、拉伸量、拉拔时间等综合因素的观察和测试,发现多次封接过程中,绝缘子气密性、抗拉强度表现出来的量变趋势与玻璃-金属封接界面表现出的质变状态高度一致:玻璃整体状态较好,绝缘子性能较好.试验结果表明:第一次封接后产品综合性能最高,随着封接次数的增多,玻璃状态、气密性、抗拉强度均有明显下降,产品一致性越来越差;且发现玻璃坯的质地密实、尺寸精准、返烧前对绝缘子进行酸洗表面处理等因素都能有效提高产品封接的综合性能,并通过反复试验确定了保证产品性能的最多返烧次数.

关键词: 封接 , 绝缘子 , 气密性 , 抗拉强度

电解离子水用Pt/Ti电极研究

鞠鹤 , 张玉萍 , 蔡天晓 , 王昆 , 李淑娟

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2008.01.027

铂电极电化学性能很稳定,铂钛电极是离子水生成器用的最佳电极,国外离子水生成器基本采用此类电极.铂钛电极基本上依靠进口,由于价格较贵,目前在国内离子水生成器上应用较少.用电镀法和烧结法制备了Pt/Ti电极.分析了电极反应原理,测试了Pt/Ti电极表面形貌及电极性能.结果表明:Pt/Ti电极强化寿命和铂含量呈正比,阴阳极交换电解特性满足离子水器使用要求.使用该电极可以生产出性能优异的离子水,电镀法和烧结法生产的Pt/Ti电极性能相差不大,但烧结法更适合规模化生产.

关键词: 离子水 , 电解 , 铂钛电极 , 离子水生成器 , 电镀 , 烧结

铱涂覆量对IrO2-Ta2O5钛阳极性能的影响

张玉萍 , 武志红 , 鞠鹤 , 蔡天晓 , 方媛

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2010.04.010

测试了不同铱涂覆量的IrO2-Ta2O5钛阳极的表面形貌、强化寿命及析氧极化曲线.结果表明:铱涂覆量5 g/m2和10 g/m2的涂层形貌呈无规则粉状堆积;铱涂覆量达到20 g/m2时,涂层表面出现了枝状结构;铱涂覆量达到30 g/m2时,这种枝状结构已经很明显.IrO2-Ta2O5钛阳极涂层中铱涂覆量在5～30 g/m2范围内,随铱涂覆量的增加,阳极强化寿命增加得较快;当铱涂覆量超过30 g/m2,随铱涂覆量的增加,阳极强化寿命增幅减小.铱涂覆量对IrO2-Ta2O5钛阳极析氧的电催化活性影响不大.

关键词: IrO2-Ta2O5 , 铱涂覆量 , 钛阳极

钌镍氧化物析氢活性阴极的制备工艺研究

蔡天晓 , 李淑娟 , 鞠鹤 , 方媛

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2011.05.025

通过热分解法制备了钌镍氧化物析氢活性阴极,考察了涂液不同金属含量和热氧化温度对活性阴极析氢电位和电极稳定性的影响,研究结果表明:涂液组成中钌掺杂量7％～11％,镍加入量控制在20％～23％为宜,热氧化温度应严格控制在450℃.同时根据涂层结构的表面形貌,分析了涂液元素组成和涂层结构的关系.分析结果表明:在最佳金属配比时,涂层具有疏松的结构,具有最大的比表面积,这种涂层结构明显改善了氧化物涂层的电催化性和电极稳定性.制备的钌镍氧化物析氢活性阴极强化电解质量损失小于11 mg/cm2,能够满足工业上的使用要求.

关键词: 活性阴极 , 电解水 , 混合金属氧化物 , 镍基材

铂复合电极研究进展

张玉萍 , 鞠鹤 , 武宏让 , 李广忠

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2005.05.005

铂复合电极是通过适当的工艺将铂复合在钛、钽、铌等基体上.主要介绍了铂复合电极的主要复合方法及应用领域.水溶液电镀和冶金复合是目前最常用的制备铂复合电极的方法.此外,铂电极复合方法还有熔盐电镀,磁控溅射,化学气相沉积等,指出了各种方法的优缺点及发展方向.铂复合电极强度高,耐腐蚀性、导电性好,催化活性高,主要应用于阴极保护、电析金属、离子水制备等领域中.

关键词: 铂电极 , 复合电极 , 复合方法 , 进展 , 应用领域

铌基镀铂电极的研制

张玉萍 , 鞠鹤 , 武宏让 , 武志红

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2006.04.011

铂铌电极强度高,耐腐蚀,导电性好,催化活性高,广泛应用于阴极保护、电解工业、离子水制备等领域中.为此,利用正交试验法研究了通过水溶液电镀制取铂铌电极的工艺,确定了铌基镀铂的最优工艺条件为:15 g/L Pt(NH3)2(NO2)2·2H2O,100 g/L NH2OSO2H, 4 g/L添加剂L(胺类有机物), 电流密度50～150 A/m2,温度60～80 ℃.该电镀液均镀能力良好,阴极电流效率为32%,可获得致密的10 μm厚光亮铂镀层.制得的铌铂电极性能良好.

关键词: Pt/Nb电极 , 铌基电镀 , 性能