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交流杂散电流对金属腐蚀电化学行为的影响

和宏伟 , 曹备 , 白冬军 , 冯文亮

腐蚀与防护

架空高压交流输电线路或交流电气化铁路会对附近埋地管道产生交流干扰,导致邻近的水平埋地管道加速腐蚀.研究了交流杂散电流的相对方向性,采用自制的模拟交流杂散电流干扰的试验系统,测量试样在不同旋转角度下的电化学极化曲线,分析和研究了不同矢量的外部杂散电流对金属腐蚀电化学行为的影响规律.结果表明,交流杂散电流通过促进氧扩散过程对金属腐蚀反应起到去极化作用,这种促进作用随杂散电流强度增大而强化.在分析交流杂散电流时,可以将干扰电场分解为垂直于金属表面的垂直场(垂直分量)和平行于金属表面的水平场(水平分量).对于阳极过程来说,水平场能够使金属表面的离子产生交变激荡,扩散路径发生改变,加速金属离子或者腐蚀产物脱离金属本体表面进入环境介质,促进了阳极溶解过程;垂直场对阳极溶解过程的促进作用不明显.

关键词: 交流杂散电流 , 方向 , 干扰 , 阴极过程 , 阳极过程

镍锰合金的电沉积行为

潘秉锁 , 牛明远 , 方小红

材料保护

为了了解镍锰合金沉积的电极过程,采用线性扫描伏安法、单电位阶跃计时电流法和交流阻抗谱技术对镍锰合金的电沉积与镍的电沉积进行了对比性研究.结果表明:氯化锰的加入增大了阴极极化;镍和镍锰合金的电结晶都与三维连续成核理论相吻合,但加入氯化锰后电结晶成核速率常数增大,晶体向外生长速度和镍离子的扩散系数下降;电荷传递电阻增大,双电层电容下降.这些变化可能都与Mn(OH)2在阴极表面的吸附有关.

关键词: 电沉积 , 镍锰合金 , 成核机理 , 阴极过程

1673 K下SiO2-CaO-MgO-Al2O3熔渣中Ni2+的电化学行为

洪川 , 高运明 , 杨创煌 , 童志博

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00065

利用MgO部分稳定的ZrO2固体电解质管集成构建Pt,O2(air)|ZrO2作参比电极的可控氧流电解池,采用循环伏安、方波伏安、计时电位、恒电位电解等电化学测试技术研究了1673 K高温下SiO2-CaO-MgO-Al2O3熔渣中Ni2+的电化学行为.结果表明,O2-在熔渣中的扩散和在ZrO2固体电解质内的电迁移不是熔渣中电活性物质还原的限制性环节,在本实验条件下利用构建的可控氧流电解池研究熔渣中Ni2+的电化学行为是可行的.熔渣中Ni2+在Ir电极上还原到Ni是受扩散控制的一步还原的可逆过程,利用循环伏安和计时电位测试技术所得数据计算得出了含有3%NiO的熔渣中Ni2+的扩散系数分别为(3.50±0.18)×10-6和(2.80×0.22)× 10-6 cm2/s,与相关文献结果基本吻合.

关键词: Ni2+ , 熔渣 , 电化学行为 , 阴极过程 , 可控氧流电解池

MgCl2-KCl-NaCl-CaCl2熔盐电解镁机理

陈野 , 叶克

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2008.12.007

在725℃温度下,对MgCl2-KCl-NaCl-CaCl2熔盐体系进行电解.研究结果表明,镁电解过程中阴极过电压ηc只有12~51 mV,电解过程的过电压主要是由阳极引起的;阴极还原过程的极限扩散电流密度id为1.56 A/cm2;镁离子阴极放电反应的电子转移数为1.98;2个电子转移步骤之前存在着前置转化步骤MgCl+ Mg2++C1-.应用循环伏安法对4种不同配比下的镁离子行为进行的研究结果表明,CaCl2质量分数从10%增加到40%,维持MgCl2质量分数为10%以及NaCl与KCl的质量比为6: 1不变,随着CaCl2质量分数的增加,镁离子结合成不易移动的络合阴离子,镁离子迁移的电流分数减小,镁离子的析出电位从-1.595 V逐渐负移至与钙、钠共同沉积,阴极峰值电流Ipc值逐渐增大,阳极峰值电位与阴极峰值电位之差的绝对值|φpa-φpc|逐渐增大,阴极放电反应的可逆性逐渐降低.

关键词: 熔盐 , 电解 , , 阴极过程

电沉积RE-Ni-W-P-SiC复合材料镀层的阴极过程

郭忠诚 , 朱晓云 , 翟大成 , 杨显万

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2001.07.002

为了进一步掌握电沉积RE-Ni-W-P-SiC复合材料镀层的阴极过程,采用电位线性扫描测绘法、镀液pH值测定法研究了复合镀层阴极过程,结果表明,当镀液中加入SiC微粒和稀土后,复合材料的阴极沉积电流密度增加,有利于NiW-P合金在阴极沉积,并形成Ni-W-P-SiC和RE-Ni-W-P-SiC复合材料.而镀液中加入PTFE后却降低了复合材料镀层的阴极沉积电流密度.当稀土的添加量为7~9 g/L时,复合材料镀层的阴极沉积电流密度增加并不明显;随着稀土添加量的增加,复合材料镀层的阴极沉积电流密度增加较明显,当添加量达到11~13g/L时,镀层的阴极沉积电流密度增加并达到最大值;若进一步增加稀土用量,则阴极沉积电流密度有所下降.如此可以加大SiC和RE对阴极电沉积的影响.

关键词: 电沉积 , RE-Ni-W-P-SiC复合材料 , 阴极过程

气/液/固三相线界面区对阴极电化学过程影响的研究进展

王伟伟 , 王佳 , 芦永红

腐蚀科学与防护技术 doi:10.3969/j.issn.1002-6495.2009.04.012

综述了燃料电池多孔电极,气敏传感器以及多相腐蚀等不同领域在气/液/固三相线界面区特征对阴极过程的影响这一共性问题的各自研究特色与进展,分析了运用三相线界面区长度控制技术加速或减慢阴极反应速度的可行性,提出了借鉴和引进相关领域利用气/液/固三相线界面区特征来控制阴极反应的研究成果,从而发展气/液/金属复杂腐蚀体系测试方法、数据解析、模型化和行为预测等研究工作的新思路.

关键词: 气/液/固三相线界面区 , 阴极过程 , 多相电化学体系

磁场对铁腐蚀过程中阴极析氢和阳极溶解的影响

王晨 , 陈俊明

中国腐蚀与防护学报

用动电位扫描法研究了0.5T磁场下纯铁在三种典型介质中的阴极极化曲线和两种介质中的阳极极化曲线.发现磁场会引起一个新的过电位一磁致过电位mag,使铁上阴极析氢和铁的阳极溶解有不同程度的加速,尤以在酸性介质中为甚.认为这是由于磁场使铁-水溶液界面抗磁性离子的水合作用减少和使Fe2+有吸附于铁电极表面的倾向,导致双电层结构的改变和腐蚀体系的活性增加.

关键词: 磁场 , anodic process of iron , catholic processt magnetic overpotential , null

高浓度Bi3+离子对Cu电解精炼中阴极过程的影响

鲁道荣 , 何建波

金属学报

采用线性电位扫描法、循环伏安法、电导测定及XRD, XRS法等研究了高浓度Bi^3+离子存在于酸性CuSO4电解液中对Cu电解精炼阴极过程的影响. 研究表明:Bi^3+离子的存在减小了电解液的电导率, 降低了阴极Cu沉积反应的交换电流密度、极限电流密度和峰电流密度, 对Cu沉积反应起极化作用. 在通常电流密度200A•m^-2下电解, Bi不会在阴极沉积, 但促使Cu沉积的晶面220择优取向更加突出.

关键词: 电解精炼 , null , null , null

磁场和Fe~(3+)对铁在0.5mol/LH_2SO_4中阴极极化行为的影响

吕战鹏 , 陈俊明

中国腐蚀与防护学报

用动电位扫描法研究了有无外磁场时纯铁在Fe2(SO4)和H2SO4+Fe2(SO4)3溶液中的阴极极化曲线。没有外加磁场时,Fe(3+)还原反应与H+去极化反应有相互促进作用。在单纯H2SO4溶液或单纯Fe2(SO4)3溶液中,外加0.4T磁场均加速铁的阴极过程,但不改变反应进行的机制;在H2SO4+Fe2(SO4)3溶液中磁场对铁阴极过程的加速作用是磁场对Fe(3+)还原和对氢离子去极化反应作用的综合结果。以外加磁场引起传质过程变化及电极—溶液界面双电层结构改变的观点解释了磁场的作用。

关键词: 铁在H_2SO_4中腐蚀 , Effect of magnetic field , Ferric ion , Cathodic process

气/液/固三相线界面区对阴极电化学过程影响的研究进展

王伟伟王佳芦永红

腐蚀科学与防护技术

    综述了燃料电池多孔电极,气敏传感器以及多相腐蚀等不同领域在气//固三相线界面区特征对阴极过程的影响这一共性问题的各自研究特色与进展,分析了运用三相线界面区长度控制技术加速或减慢阴极反应速度的可行性,提出了借鉴和引进相关领域利用气//固三相线界面区特征来控制阴极反应的研究成果,从而发展气//金属复杂腐蚀体系测试方法、数据解析、模型化和行为预测等研究工作的新思路.

关键词: 气/液/固三相线界面区 , cathodic process , multi-phase electrochemistry system

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