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磷酸铁锂掺杂改性中Li位和Fe位掺杂效果分析

张俊喜 , 许明玉 , 曹小卫 , 宋锴焱 , 梅颖 , 严锦程 , 杨希 , 王保峰

对LiFePO4的不同位金属离子掺杂改性进行了研究,采用共沉淀法合成Li位和Fe位Mg2+、Mo6+掺杂的LiFePO4正极材料,通过XRD、XPS、充放电曲线以及CV、Mott-Schottky对材料进行表征和测试,主要分析了金属离子在Li位和Fe位掺杂对材料性能的影响.结果表明Mg2+和Mo6+可以分别在Fe位和Li位掺杂,且不会影响磷酸铁锂的橄榄石结构,掺杂可以改善材料的电化学性能.从掺杂效果来看,Fe位掺杂比Li位掺杂更优越,从材料的晶体结构和半导体性质着手对掺杂机理作了分析讨论.

关键词: LiFePO4 , 掺杂 , Li位 , Fe位 , Mott-Schottky测试

电沉积法制备纳米线Cu/Al2O3复合材料及其光吸收特性

马杰 , 吴玉程 , 解挺 , 叶敏 , 张俊喜 , 杨友文 , 李广海 , 张立德

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.02.004

采用电沉积法成功制备Cu准一维纳米线及Cu/Al2O3纳米复合材料.采用SEM、TEM、XRD分析技术对纳米线及其组装体系进行了形貌、相结构的观察和表征.紫外-可见光吸收光谱测试表明:Cu/Al2O3组装体吸收光谱上仅呈现出一个吸收带边,无等离子共振吸收峰,且吸收边相对于阳极氧化铝模板发生了红移.红移主要归结为雷利散射中心的增加,使消光现象增强所致.

关键词: 电沉积 , 复合材料 , 氧化铝模板 , Cu纳米线

电力输电杆塔用镀锌钢在污染环境中的腐蚀行为研究

原徐杰 , 张俊喜 , 季献武 , 肖嵘 , 马行驰 , 蒋俊 , 吕小增 , 竺欢

腐蚀科学与防护技术

采用自制大气腐蚀模拟试验装置模拟输电杆塔用镀锌钢的服役环境,采用动电位极化测试技术研究沉积不同浓度NaC1和NaHSO3的镀锌钢在干湿交替作用下的腐蚀行为,利用扫描电镜、X射线衍射仪研究干湿交替作用下镀锌钢的表面形貌以及腐蚀产物的特征.结果表明,NaC1及NaC1和NaHSO,共存均会对镀锌钢造成腐蚀.随着镀锌钢样品表面沉积腐蚀介质浓度的增大,腐蚀电流密度逐渐增大.随着暴露时间的增加,镀锌钢的腐蚀速率先升高后降低,同时NaC1和NaHSO3混合介质对镀锌钢的腐蚀要比单独NaC1存在时严重.

关键词: 镀锌钢 , 大气腐蚀 , 干湿交替 , NaCl , NaHSO3

不同状态的钢筋在氯离子入侵过程中的腐蚀行为

林德源 , 杜雅莉 , 陈云翔 , 洪毅成 , 易博 , 王灵芝 , 张俊喜

腐蚀与防护

采用极化曲线技术和扫描电镜结合能谱分析，对供货状态和打磨光滑状态的钢筋在混凝土氯离子侵蚀过程中的腐蚀行为进行了研究。通过不同浸泡时间，试样获得了不同的自腐蚀电位及自腐蚀电流密度，分析了不状态试样的表面形貌。结果表明，由于钢筋表面状态不同，钢筋在混凝土中的不同阶段表现出不同的电化学行为。在初期无氯离子的条件下，不同表面状态的钢筋表面钝化膜的稳定性不同，而随着氯离子在混凝土中的入侵，两种钢筋的腐蚀速率也存在很大的差异。结合表面状态分析表明，供货状态钢筋在混凝土氯离子入侵过程中比打磨光滑状态钢筋更易发生腐蚀。

关键词: 混凝土 , 氯离子 , 钢筋 , 表面状态 , 电化学腐蚀

AZ91D 镁合金 Ni-P-TiN 复合涂层的电沉积制备及其耐蚀性能

周亚茹 , 张珊 , 聂林林 , 朱泽洁 , 张鉴清 , 曹发和 , 张俊喜

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(16)64428-X

为了提高 AZ91D 镁合金的耐蚀性能和显微硬度，通过电沉积方法制备 TiN 纳米粒子掺杂的 Ni?P?TiN复合涂层。应用扫描电镜、能谱和 XRD 等手段研究涂层的表面、界面形貌和显微组成，并结合电化学方法研究涂层的耐蚀性能。研究结果表明，经过活化、浸锌和预镀层等系列复杂前处理，可有效提高镁合金在电镀液中的稳定性和涂层结合力，TiN 纳米粒子可以通过电沉积方式掺杂至 Ni?P 基体中。TiN 纳米颗粒和后续热处理可以有效提高 Ni?P 涂层的显微硬度。腐蚀结果表明 Ni?P?TiN 复合涂层的耐蚀性能比裸 AZ91D 镁合金大幅增加。在短期浸泡内，Ni?P?TiN 的耐蚀性能与没有 TiN 纳米粒子掺杂的 Ni?P 涂层相当，但 TiN 纳米粒子对于提高复合涂层长期耐蚀性能具有重要影响。

关键词: AZ91D , 复合涂层 , TiN 纳米粒子 , 电沉积 , 耐蚀性能

碳化混凝土再碱化过程中钢筋在Ca(OH)2溶液中的电极过程

张俊喜 , 杨吉 , 张铃松 , 熊焱 , 屈文俊 , 颜立成

腐蚀与防护

研究了碳化混凝土再碱化过程中钢筋在Ca(OH)2溶液中的电极表面电化学反应,采用电化学测量技术结合模拟试验考察了电极表面发生各类反应的可能性.结果表明:再碱化过程中,钢筋电极表面的电化学反应与钢筋表面的状态有密切关系,当电极表面存在锈蚀层时,再碱化过程析氢反应和氧化铁的还原同时发生,并使表面氧化层的价态逐渐降低,在电极表面形成金属铁,析氢过程产生的OH-使钢筋周围混凝土的碱性提高.

关键词: 电极过程 , 再碱化 , 碳化混凝土 , 钢筋

硫酸盐作用下混凝土中氯离子传输的数值模拟

马行驰 , 易博 , 林德源 , 陈云翔 , 洪毅成 , 张俊喜

腐蚀与防护

对硫酸盐作用下混凝土中Cl的扩散规律进行了室内模拟试验研究.溶液采用1 mol/L氯化钠溶液,以及分别加入0.1 mol/L,0.3 mol/L和1 mol/L硫酸钠的复合溶液,并以清水溶液作为对比.结合试验参数,基于Fick扩散定律,利用ANSYS软件对混凝土中氯离子等效扩散系数进行了数值分析和计算.结果表明,在试验时间范围内,氯离子的等效扩散系数随时间呈指数递减规律;当溶液中的硫酸根浓度由0增加到0.3 mol/L时,氯离子扩散逐渐增强;当硫酸根浓度为1 mol/L时,氯离子扩散明显减弱.对试验结果进行数据拟合后,建立了混凝土中氯离子等效扩散系数与时间、硫酸根离子边界浓度的关系表达式,所建立的表达式可用于硫酸盐及氯盐共同侵蚀下混凝土内部氯离子浓度的预测.

关键词: 混凝土 , 氯离子侵蚀 , 硫酸根侵蚀 , 等效扩散系数 , 数值模拟

不锈钢载波钝化参数对钝化膜层耐蚀性的影响

颜立成 , 张俊喜 , 乔亦男 , 张鉴清

腐蚀与防护 doi:10.3969/j.issn.1005-748X.2005.02.004

运用电化学交流阻抗谱、原子力显微镜研究了在不同的载波钝化参数下形成的不锈钢钝化膜的耐蚀性,测定了极化电阻值Rp和相应的钝化膜的表面形貌.结果表明:载波钝化条件参数对膜层的耐蚀性有较大的影响,各参数(频率、占空比、高电位、低电位)的变化使得电极表面钝化膜的形貌发生很大的变化,从而影响到膜层的耐蚀性.

关键词: 不锈钢 , 载波钝化 , 工艺参数 , 耐蚀性能

磷酸、单宁酸混合型带锈转化液的转化效果

易博 , 董勇军 , 赵定义 , 高义斌 , 李启润 , 张俊喜

腐蚀与防护 doi:10.11973/fsyfh-201509017

采用浸泡试验结合电化学阻抗谱、扫描电镜等手段,对磷酸、单宁酸复合型转化液锈层转化效果进行了分析.结果表明,转化液中磷酸、单宁酸含量及其比例对锈层转化效果有影响,浸泡试验表明,当转化液中单宁酸含量为0.5％～1％,缓蚀剂含量为1％,渗透剂含量为3％～7％,且渗透剂与磷酸的质量比为0.4～0.6时,锈层的转化效果较佳;电化学阻抗结合显微形貌测试结果表明,锈层经不同转化液处理后,表面磷化膜致密性以及内部锈层的磷化程度不同,同时增加处理液中的渗透剂和缓蚀剂的用量可以提高磷化膜致密性以及内部锈层的磷化程度.

关键词: 带锈转化液 , 转化效果 , 浸泡试验 , 电化学阻抗 , 电镜