室温熔盐论文_刘成员

导读:本文包含了室温熔盐论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:室温,不锈钢,涂层,镀层,电化学,乙酰,合金。

室温熔盐论文文献综述

刘成员[1](2016)在《酰胺基室温熔盐中金属电沉积》一文中研究指出本论文采用了两种室温熔盐,第一种为尿素-乙酰胺(或丁酰胺)-LiBr室温熔盐,可作为金属银或铝电沉积的介质;第二种为AlCl3-丁酰胺室温熔盐,可作为活性金属铝电沉积的介质。采用循环伏安法、计时电流、恒电位法等电化学方法研究了金属银和铝的电化学行为;采用拉曼光谱研究了两种室温熔盐的熔盐结构。在尿素-乙酰胺-LiBr(36.6mole%-52.8mole%-10.6mole%)体系中,Ag(I)在钨工作电极上还原为金属银的反应过程为不可逆过程。银在钨电极上的电结晶过程受过电位和温度的影响:随着过电位的增大或温度的升高,其电结晶成核由受扩散和电荷转移双控制的过程逐渐转变为完全由扩散控制的瞬时成核过程。银沉积层具有较高的拉曼光谱增强效应,增强因子可达105~106。室温时AlCl3/丁酰胺摩尔比在0.8~1.7范围内能形成均匀、流动性较好的液体;添加尿素和LiBr后,AlCl3/(尿素+丁酰胺)摩尔比在1.3~1.7范围内才能形成均匀、流动性较好的液体。拉曼光谱研究结果表明:熔体中存在AlCl4-和Al2Cl7-两种含铝络合离子,其各自含量与AlCl3/丁酰胺摩尔比有关。A12Cl7-只存在于摩尔比大于1.0的AlCl3-丁酰胺体系中,当摩尔比增大到1.7时,只存在A12Cl7。添加卤化锂LiX(X=F、Cl、Br)能促进AlCl4-的生成,降低Al2Cl7-的含量。在两种AlCl3-丁酰胺体系中,Al2Cl7-是发生Al(Ⅲ)离子还原为金属铝的电活性离子,即4Al2Cl7-+3e-→Al+7AlC14。AlCl3/丁酰胺摩尔比的增大,Al2Cl;含量增加,Al(Ⅲ)的起始还原电位向正方向偏移,有利于金属铝的电析出。XRD和SEM-EDS检测结果表明,获得的铝镀层纯度较高。添加卤化锂有助于获得致密的晶粒细小的铝镀层,促进铝的择优结晶取向从(111)向(200)转变,其中LiCl影响最显着。(本文来源于《东北大学》期刊2016-06-01)

李敏[2](2016)在《酰胺基室温熔盐中金属电沉积的研究》一文中研究指出室温熔盐是一种新型的介质,具有低的熔点、可接受的电导率且对金属氯化物的溶解度高,在较低的温度下便可电沉积得到金属及合金。本论文基于离子液体室温熔盐成本高、对金属化合物溶解度低以及共晶体系关于活性金属的研究比较缺乏现状,开发出了两种新型室温熔盐,第一种为尿素-乙酰胺-LiBr室温熔盐,可作为惰性和活性金属电沉积的介质;第二种为AlCl_3/酰胺室温熔盐,可作为活性金属铝电沉积的介质。采用循环伏安、计时电流等电化学方法,系统研究了上述室温熔盐中钴、镍和铝的电还原及成核机理;同时,采用热分析、固定电导池常数、阿基米德、线性扫描伏安及循环伏安等方法研究了与熔盐结构密切相关的物理化学性质。尿素-乙酰胺-LiBr、尿素-乙酰胺-LiCl、尿素-乙酰胺-LiF(36.6mole%尿素-52.8mole%乙酰胺-10.6mole%LiX(X=F、Cl、Br))体系的液相线温度分别为40.5℃、45.7℃、65.5℃。在313~373K温度范围内,测量了尿素-乙酰胺-LiBr(36.6mole%-52.8mole%-10.6mole%)及不同摩尔比的AlCl_3/酰胺体系的电导率和密度值。使用回归方程拟合获得了电导率及密度与温度的关系式。AlCl_3/乙酰胺体系的电导率及密度都随AlCl_3与乙酰胺摩尔比的升高而增大。在313~353K温度范围内,测量了与上述成分组成完全相同的尿素-乙酰胺-LiBr体系的粘度值,并拟合获得了粘度与温度的关系式。353K时尿素-氯化胆碱(66.7mole%-33.3mole%)及尿素-乙酰胺-LiBr、尿素-乙酰胺-LiCl、尿素-乙酰胺-LiF、尿素-丙酰胺-LiBr(36.6mole%尿素-52.8mole%酰胺-10.6mole%LiX(X=F、Cl、Br))体系的电化学窗口 分别为 2.5V、2.2V、2.5V、2.6V、2.2V。上述体系具有相同的阴极极限,均对应着析氢反应R-CO-NH_2+e~-→1/2H_2+R-CO-NH-(R=NH_2,CH3),而阳极极限则由阴离子的氧化电位决定,随Br~-、Cl~-、F~-氧化电位依次变正而递增。333K时AlCl_3/酰胺及尿素-酰胺-LiX(X=F、Cl、Br)-AlCl_3(16.9mole%尿素-24.4mole%酰胺-4.9mole%LiX(X=F、Cl、Br)-53.8mole%AlCl_3)体系具有相同的阴极极限,均对应反应4 Al2Cl7 +3e-→Al+7AlCl4。其中AlCl_3/酰胺及尿素-酰胺-LiX(X=F、Cl)-AlCl_3体系的电化学窗口为2.5V,阳极极限由Cl_2析出电位所决定;而尿素-酰胺-LiBr-AlCl_3体系的电化学窗口为1.9V,阳极极限则由Br_2析出电位所决定。在尿素-氯化胆碱(66.7mole%-33.3mole%)及尿素-乙酰胺-LiBr(36.6mole%-52.8mole%-10.6mole%)体系中,Co(Ⅱ)在钨电极上的还原反应分别为CoCl_(2-x)~x+2e~-→Co+xCl~-、[CoCl_2·xBr]~(x-)+2e~-→Co+xBr-+2Cl~-。上述体系中钴在钨电极上的成核过程分别与连续成核、瞬时成核规律相符合;依据Cottrell方程,计算出上述两种体系中Co(Ⅱ)的扩散系数分别为1.1×10-6cm2/s、2.2×10-6cm2/s,与通过连续成核、瞬时成核相应公式计算出的扩散系数结果相吻合。依据连续成核及瞬时成核方式适用公式,分别计算出不同过电位下Co(Ⅱ)的饱和晶核数密度及晶核数密度,且二者都随过电位的增加而增大。在尿素-氯化胆碱(66.7mole%-33.3mole%)及尿素-乙酸胺-LiBr(36.6mole%-52.8mole%-10.6mole%)体系中,Ni(Ⅱ)在钨电极上的还原反应分别为NiCl_(2-x)~x+2e~-→Ni+xCl~-、[NiCl_2·xBr]~(x-)+2e~-→Ni+xBr~-+2Cl~-。尿素-氯化胆碱体系中镍在钨电极上的电结晶过程既不符合瞬时成核规律也不符合连续成核规律,而是介于二者之间;而尿素-乙酰胺-LiBr体系中镍在钨电极上的成核过程与连续成核规律相符合;依据Cottrell方程,计算出尿素-乙酰胺-LiBr体系中Ni(Ⅱ)的扩散系数为1.6×10~(-6)cm~2/s,与通过连续成核相应公式计算出的扩散系数结果相吻合,并使用连续成核适用公式计算出不同过电位下Ni(Ⅱ)的饱和晶核数密度,且其随过电位的增加而增大。室温时AlCl_3与酰胺只在1.0~1.5摩尔比范围内形成均匀、透明、黄色或棕色且流动性较好的液体。在AlCl_3/酰胺及尿素-乙酰胺-LiBr-AlCl_3体系中,只有当AlCl_3与胺基化合物摩尔比范围为1.1~1.5时,Al(Ⅲ)才能被还原出来,且随着摩尔比的增大Al(Ⅲ)的起始还原电位向正方向偏移,说明铝更容易被电沉积出来。上述体系中Al(Ⅲ)在钨电极上的还原反应为:4Al_2Cl_7+3e~-→Al+7AlCl_4~-。尿素-乙酰胺-LiBr-AlCl_3(16.9mole%-24.4mole%-4.9mole%-53.8mole%)体系中铝在钨电极上的成核过程与瞬时成核规律相符合。拉曼光谱研究结果表明,AlCl_3与乙酰胺摩尔比为1.0的AlCl_3/乙酰胺体系中只存在AlCl4结构的络合物;而AlCl_3与乙酰胺摩尔比范围为1.1~1.5的AlCl_3/乙酰胺体系中同时存在AlCl_4-和Al_2Cl_7-两种结构的络合物,且随着摩尔比的增大熔盐体系中AlCl_4结构的络合物相对含量减少而Al2Cl7结构的络合物相对含量则会增多。XRD和EDS检测结果表明,AlCl_3/酰胺熔盐体系中可获得附着性较好、致密、外表为银白色的高纯铝镀层;而AlCl_3/尿素、尿素-乙酰胺-AlCl_3及尿素-乙酰胺-LiBr-AlCl_3体系中获得附着性差、疏松、外表为黑色且含杂质的铝镀层。值得一提的是,本论文中用到的尿素-乙酰胺-LiBr及AlCl_3/酰胺体系并非唯一,可通过改变熔盐体系的组分衍生出多种新型室温熔盐;同时,本论文中用到的酰胺基室温熔盐可作为多种惰性和活性金属电沉积的介质而非仅局限于本论文所研究的钴、镍及铝;展望部分对此做了详细说明。(本文来源于《东北大学》期刊2016-01-01)

宋宇桥,朱华,邓博文,汪的华[3](2016)在《室温熔盐中CO_2的捕集与电化学资源化转化》一文中研究指出室温熔盐(离子液体)具有优良的物理及化学特性、较宽的电化学窗口和较高的电导率,种类众多并易于通过调节阴阳离子组成对物理化学性质进行设计调控,是一类新型的重要化学反应媒质.本文总结评述了室温熔盐作为吸收介质(电解质)捕集CO_2与电化学资源化转化方面的研究进展,逐次讨论了传统离子液体、功能化离子液体、离子液体/有机溶液复配体系、离子液体支撑膜、聚合物基离子液体对CO_2吸收捕集的原理和特性,对CO_2在室温熔盐中电化学转化制备高附加值产品(CO、环状碳酸酯、碳酸二甲酯)的电化学反应途径、反应特征和转化效率进行了评述,进一步展望了离子液体在绿色高效CO_2捕集与电化学资源化领域的发展前景.(本文来源于《武汉大学学报(理学版)》期刊2016年01期)

崔海瑞,田国才[4](2014)在《水对室温熔盐[Bpy]BF_4结构与性质的影响》一文中研究指出采用分子动力学模拟方法研究了298.15 K、0.1 MPa下摩尔分数为0.05~0.95的水对室温熔盐1-丁基吡啶四氟硼酸([Bpy]BF4)结构与性质的影响.获得了体系的径向分布函数、配位数和空间分布函数等微观结构及其密度、自扩散系数、电导率和粘度等物理化学性质.模拟密度与实验结果符合很好;体系中各组分间的径向分布函数和配位数均随水摩尔分数的增加有规律的变化;获得了各组分之间的叁维空间分布情况;随水摩尔分数的增加,阴阳离子之间的相互作用被削弱,同时水与阴离子、阳离子及水分子之间的相互作用逐渐增强,水、阴离子和阳离子的自扩散系数增大,体系粘度降低,电导率升高.研究工作揭示了水对[Bpy]BF4中各组分的存在形式、相互作用及其对体系物理化学及输运性质的影响,为其在冶金与材料制备方面的应用提供理论依据和参考.(本文来源于《昆明理工大学学报(自然科学版)》期刊2014年04期)

张桂凯[5](2012)在《室温熔盐镀铝制备阻氚涂层新方法的研究进展》一文中研究指出FeAl/Al_2O_3铝化物阻氚涂层是公认具有优良阻氚性能与自修复功能的涂层。然而,目前的涂层制备方法还未能满足实用化要求,为此提出较先进的、可处理复杂异型件的"室温熔盐电镀"技术,在不锈钢容器表面镀制金属铝层,有效克服了其他方法难以处理较大尺寸以及复杂形状部件的缺点,具有操作简便、实现规模化处理等优点;掌握了最佳的高温热处理及微氧气氛对铝的选择性氧化工艺,最终得到结构致密、膜基结合牢固、由微米级Fe-Al扩散层及纳米级γ-Al_2O_3外层组成的阻氚涂层[1-3];有效降低(本文来源于《中国工程物理研究院科技年报(2012年版)》期刊2012-12-01)

左晓希,李奇,刘建生,肖信,范成杰[6](2012)在《LiPF_6/叁氟乙酰胺室温熔盐的制备及在碳-碳电容器中的性能》一文中研究指出利用LiPF6和叁氟乙酰胺为前驱物,制备了低共熔温度约为-62℃的室温熔盐,并测试了该熔盐作为碳-碳电化学电容器(EDLCs)电解液时的性能。其中,使用差示扫描量热法(DSC)和红外光谱法(FTIR)分析了不同LiPF6和叁氟乙酰胺配比熔盐的热稳定性,拟制了该二元组分的共熔相图,认为LiPF6和叁氟乙酰胺极性基团间的氢键作用促成了室温熔盐的形成。循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)和电导等测定结果表明,所制备的LiPF6/叁氟乙酰胺电解液的室温电导率为1.30mS/cm,电化学窗口大于5.6V,大于60℃的使用温度,作为电解液可满足碳-碳EDLCs的使用要求。(本文来源于《化学学报》期刊2012年04期)

李岩[7](2011)在《室温熔盐电沉积在核工业应用中的基础研究》一文中研究指出国际热核聚变实验堆(ITER)计划中,包层模块等关键部件表面需要制备阻氚涂层,以防止氚渗透。目前公认最被认可的阻氚涂层是具自修复性能的Al2O3/Fe-Al涂层,但如何在保持零部件力学性能的同时,适合异形件表面无缺陷阻氚涂层的制备,仍然是ITER计划中的技术难题之一。本论文提出了一种阻氚涂层制备的新技术路线:首先通过室温熔盐电沉积技术在金属表面镀铝;之后通过低温热处理在表面制备Fe-Al合金层;并进一步通过低温氧化,在Fe-Al涂层表面制备A1203膜。本文紧扣该技术路线,采用室温熔盐电沉积表面工程新技术和热处理、氧化等技术,以及CV曲线、XRD、SEM、EDS、XPS等手段,深入研究了不同金属基体上前处理工艺及电沉积参数等对室温熔盐电沉积铝镀层结合力及形貌的影响,探讨了热处理温度、时间,以及基体成分、结构、表面粗糙度等因素对Fe-Al涂层组成及相转变的影响规律,详细考察了基体与涂层之间空洞的形成机理及影响因素,并对不同金属基体上Fe-Al涂层的氧化进行了研究,对所得涂层进行了阻氚性能测试。得到了以下结果:利用酸性AICl3-EMIC室温熔盐对201、HR-2奥氏体和1Cr17铁素体不锈钢基体进行1 A/dm2、30 min阳极活化处理,可去除表面氧化膜;活化电流密度过低,基体产生局部腐蚀;更高的电流密度会导致镀液分解。室温下、0.5-3 A/dm2电流密度电沉积,可得到致密铝镀层,电流密度增加,晶粒细小,过高产生树枝状析出。电流密度2A/dm2时,5-40 min内,电流效率接近100%,铝镀层厚度与时间成线性上升关系;可通过控制电沉积时间制备不同厚度的铝镀层。201奥氏体不锈钢上17μm的铝镀层,经620℃-680℃低温热处理,可获得含铬、镍、锰合金元素的Fe-Al涂层。高于铝熔点时,在2~240 min范围内,随热处理时间增加,铝层逐渐消失,FeAl3和Fe2A15相继形成;铝层完全消失后,扩散以FeAl3为铝源继续进行,Fe2Al5相厚度继续增加,同时在基体和镀层之间形成FeAl相。低于铝熔点时,涂层组织转变有同样的规律,只是所需时间更长。当基体为1Crl7铁素体及HR-2奥氏体不锈钢时,热处理温度及时间对铝镀层组织转变的影响规律相似。依扩散理论计算可知,铝镀层较薄时,可通过低温短时间热处理制备韧性的FeAl涂层。HR-2上4μm的薄铝镀层经670℃、4h热处理后,可得到厚度均匀的韧性FeAl层,FeAl层及界面中无裂纹、空洞等缺陷。不同基体对低温热处理制备的Fe-Al涂层形貌有较大影响,各Fe-Al合金相中都固溶基体中的铬、锰、镍合金元素。基体中合金元素铬、镍、锰等的存在抑制了Fe2A15相的舌状生长,使201、HR-2奥氏体和1Crl 7铁素体不锈钢上Fe-Al涂层与基体的界面平坦。FeAl层厚度与热处理时间关系曲线遵循抛物线关系,基体的不同影响FeAl相的生成速度:1Cr17铁素体基体上FeAl相的生成速度最慢,而Q235基体上FeAl相的生成速度最快。镀铝基体在热处理时,会在FeAl相/基体界面上形成空洞。空洞的形成与热处理的温度、时间、基体粗糙度、晶体结构和合金元素等因素有关。镀铝的1Cr17基体在低于铝熔点的640℃下热处理100 h而无空洞,而在高于铝熔点的670℃热处理时,20 h便可观察到空洞,50h出现明显的圆形空洞;粗糙基体表面增加了铝的扩散通量,更易产生空洞,1Cr47喷砂粗化镀铝后,670℃热处理20 h的空洞形貌与抛光态镀铝热处理50h相似;面心立方结构的HR-2和201奥氏体不锈钢较体心立方结构的1Cr17不易形成空洞;HR-2即使喷砂处理,740℃、24 h热处理也观察不到空洞。采用室温熔盐镀铝制备铝化物涂层时,铝镀层越薄,铝的浓度梯度下降快,同时铝镀层薄,可采用低的热处理温度,这些因素都有利于抑制空洞的形成。1Cr17不锈钢上镀铝+热处理制备的Fe-Al涂层,可以在740℃大气气氛氧化获得A12O3,但氧化膜中含有Fe2O3,且涂层与基体之间存在明显的空洞缺陷。HR-2不锈钢上镀铝+热处理制备的Fe-Al涂层,在690℃-740℃大气气氛氧化,涂层与基体之间没有空洞等缺陷,得到的氧化膜中含Fe203和A12O3;在10-2Pa低氧势环境下,经700℃、80 h氧化,可在表面得到完整的A12O3膜,低氧势环境氧化可抑制铁氧化物的形成;Fe-Al涂层中铬的存在促进完整A12O3膜的形成。740℃对涂层阻氚性能进行测试,所得涂层渗透率降低因子PRF可达431。因而室温熔盐镀铝可以在不锈钢表面制备性能优异的阻氚涂层,是一条适合异型件表面阻氚镀层制备的新技术路线。本文还在室温熔盐镀铝成功应用于ITER计划中阻氚涂层制备的基础上,利用AlCl3-EMIC室温熔盐无水、无氧的特点,以易氧化的核材料耐蚀保护为目标,以化学性质活泼的La-Ce稀土与AZ91D镁合金为对象,进行了室温熔盐镀铝的研究,重点考察镀层与基体的结合,得到以下重要的结论:La-Ce稀土在煤油中进行打磨,并在氩气保护气氛中烘干,可有效去除表面氧化膜,并防止氧化膜的再产生;而AZ91D镁合金通过浓度为10wt.%的稀磷酸浸蚀20s,可在表面形成磷酸盐膜,抑制基体的再氧化。经上述前处理,在两种活泼金属表面得到了镀层致密、结合良好的纯铝镀层。(本文来源于《浙江大学》期刊2011-10-26)

凌国平,李岩,张舟永[8](2010)在《稀土合金表面室温熔盐电沉积铝的研究》一文中研究指出以稀土合金为基体,探讨了在酸性的AlCl3-EMIC(2:1)室温熔盐中电沉积铝镀层的可能性,重点研究了稀土合金前处理工艺对镀层的影响。用SEM、EDS及XRD对电沉积前后的试样表面及界面进行了微观分析,用划格撕扯法对镀层与基体的结合力进行测定。结果表明,可以通过室温熔盐电沉积的方法,在稀土合金表面电沉积Al镀层;且对稀土合金表面在煤油中进行前处理,可防止稀土氧化膜的产生,并能得到均匀致密、结合良好的铝镀层;在电流密度2A/dm2,沉积时间2500s条件下,可得到颗粒大小约10μm、厚度17μm的纯铝层,电流效率接近100%。对稀土合金表面电沉积Al机制进行了讨论。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2010年08期)

张桂凯,李炬,陈长安,李岩,凌国平[9](2010)在《HR-2不锈钢室温熔盐镀铝》一文中研究指出为在不锈钢表面制备铝化物阻氚渗透层奠定基础,采用AlCl3-MEIC(氯化1-甲基3-乙基咪唑)室温熔盐在HR-2不锈钢表面进行镀铝实验,主要研究镀前处理方式,电流密度对镀层的形貌、结合力、纯度的影响。结果表明,采用AlCl3-MEIC室温熔盐体系在HR-2不锈钢上镀铝是可行的。传统的酸洗镀前处理能得到质量较高的镀层,但界面结合不好;电化学清洗镀前处理后可制得结合良好的高质量镀层。纯白色铝镀层表面光滑、均匀、致密,呈现有一定棱角的球形颗粒状生长特性。镀层颗粒尺寸随电流密度的增加而增大。较优的电流密度范围为10~20mAcm-2,电镀时间至少40min。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2010年07期)

张桂凯[10](2010)在《室温熔盐镀铝—氧化法制备铝化物阻氘层技术研究》一文中研究指出氚对包容自身的金属结构材料仍具有高的渗透能力。氚的渗出可产生氚量的损失以及环境的放射性危害。在氚包容材料表面制备能够抑制氚渗出的涂层(阻氚层)是减少氚向环境逃逸的有效措施之一,也是解决ITER(国际热核聚变实验堆)涉氚系统中高温组件氚渗透问题的关键技术。FeAl/Al2O3铝化物阻氚层是公认具有优良阻氚性能与自修复功能的涂层。然而,目前的涂层制备方法还未能满足实用化要求。为此,提出一种新的制备方法:采用室温熔盐电镀铝方法先在不锈钢表面制备一定厚度的铝镀层,其后通过热处理得到富铝的Fe-Al涂层,最后经过氧化在Fe-Al层表面形成Al2O3膜,并在21-6-9、1Cr18Ni9Ti不锈钢表面开展了涂层的制备工艺、结构和性能研究,取得了较好的结果。1.采用AlCl3-EMIC(氯化1-甲基3-乙基咪唑)室温熔盐体系在21-6-9钢上获得结合牢固的纯铝电镀层。镀层表面光滑、色泽均匀、结构致密,由数微米大小、均匀分布的等轴状晶粒生长而成。镀前处理、电流密度、电镀温度和电镀时间的影响程度依次降低:电化学清洗前处理能显着提高镀层结合强度;镀层颗粒尺寸随电流密度、沉积温度和电镀时间增加而增大,但电流密度的影响最为显着;镀层总厚度随电镀时间增加呈近似的线性增长关系。确定了较优的室温熔盐电镀铝工艺,并在1Cr18Ni9Ti不锈钢实物上取得满意的镀覆效果。2.大气中、650-750℃下通过1-30h的热处理,在21-6-9不锈钢表面形成成分渐变、冶金结合的Fe-Al涂层。涂层厚度3-30μm,结构致密,双层或叁层结构,成分由表面向基体中心逐渐从Al基化合物转变为Fe基化合物。涂层厚度除与热处理温度、热处理时间和预镀Al层厚度相关外,还受冷却速率的影响。大体上,Fe-Al涂层厚度(hFe-Al)与温度(T)、时间(t)和Al镀层厚度(hAl)间的关系为:hFe-Al=2.39×106t1/2h1/2Al exp[-116900/(RT)]。涂层形成过程受原子扩散控制,分为1)初始Fe-Al合金形成,2)Fe-Al涂层生长和3)Fe-Al涂层扩散退火叁个阶段。3.根据合金选择性氧化原理,采用700℃、低氧分压(Ar、10-2O2)氧化工艺,在21-6-9、1Cr18Ni9Ti不锈钢Fe-Al涂层表面制得结合牢固、致密的、100-300nm的Al203膜。最终所制涂层由微米级厚的FeAl/Fe3Al扩散层及纳米级的γ-Al2O3外层组成,层间及界面均无空洞。较优的氧化工艺为Fe-Al涂层700-750℃、10-2O2、Ar中氧化100-200h。4.在1Cr18Ni8Ti不锈钢结构容器表面制备的FeAl/Al2O3铝化物阻氚层外表美观、结构致密、与基体结合良好;600-727℃涂层使容器的氘渗透率降低2-3个数量级,涂层抗750℃-室温冷热循环10余次。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2010-04-01)

室温熔盐论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

室温熔盐是一种新型的介质,具有低的熔点、可接受的电导率且对金属氯化物的溶解度高,在较低的温度下便可电沉积得到金属及合金。本论文基于离子液体室温熔盐成本高、对金属化合物溶解度低以及共晶体系关于活性金属的研究比较缺乏现状,开发出了两种新型室温熔盐,第一种为尿素-乙酰胺-LiBr室温熔盐,可作为惰性和活性金属电沉积的介质;第二种为AlCl_3/酰胺室温熔盐,可作为活性金属铝电沉积的介质。采用循环伏安、计时电流等电化学方法,系统研究了上述室温熔盐中钴、镍和铝的电还原及成核机理;同时,采用热分析、固定电导池常数、阿基米德、线性扫描伏安及循环伏安等方法研究了与熔盐结构密切相关的物理化学性质。尿素-乙酰胺-LiBr、尿素-乙酰胺-LiCl、尿素-乙酰胺-LiF(36.6mole%尿素-52.8mole%乙酰胺-10.6mole%LiX(X=F、Cl、Br))体系的液相线温度分别为40.5℃、45.7℃、65.5℃。在313~373K温度范围内,测量了尿素-乙酰胺-LiBr(36.6mole%-52.8mole%-10.6mole%)及不同摩尔比的AlCl_3/酰胺体系的电导率和密度值。使用回归方程拟合获得了电导率及密度与温度的关系式。AlCl_3/乙酰胺体系的电导率及密度都随AlCl_3与乙酰胺摩尔比的升高而增大。在313~353K温度范围内,测量了与上述成分组成完全相同的尿素-乙酰胺-LiBr体系的粘度值,并拟合获得了粘度与温度的关系式。353K时尿素-氯化胆碱(66.7mole%-33.3mole%)及尿素-乙酰胺-LiBr、尿素-乙酰胺-LiCl、尿素-乙酰胺-LiF、尿素-丙酰胺-LiBr(36.6mole%尿素-52.8mole%酰胺-10.6mole%LiX(X=F、Cl、Br))体系的电化学窗口 分别为 2.5V、2.2V、2.5V、2.6V、2.2V。上述体系具有相同的阴极极限,均对应着析氢反应R-CO-NH_2+e~-→1/2H_2+R-CO-NH-(R=NH_2,CH3),而阳极极限则由阴离子的氧化电位决定,随Br~-、Cl~-、F~-氧化电位依次变正而递增。333K时AlCl_3/酰胺及尿素-酰胺-LiX(X=F、Cl、Br)-AlCl_3(16.9mole%尿素-24.4mole%酰胺-4.9mole%LiX(X=F、Cl、Br)-53.8mole%AlCl_3)体系具有相同的阴极极限,均对应反应4 Al2Cl7 +3e-→Al+7AlCl4。其中AlCl_3/酰胺及尿素-酰胺-LiX(X=F、Cl)-AlCl_3体系的电化学窗口为2.5V,阳极极限由Cl_2析出电位所决定;而尿素-酰胺-LiBr-AlCl_3体系的电化学窗口为1.9V,阳极极限则由Br_2析出电位所决定。在尿素-氯化胆碱(66.7mole%-33.3mole%)及尿素-乙酰胺-LiBr(36.6mole%-52.8mole%-10.6mole%)体系中,Co(Ⅱ)在钨电极上的还原反应分别为CoCl_(2-x)~x+2e~-→Co+xCl~-、[CoCl_2·xBr]~(x-)+2e~-→Co+xBr-+2Cl~-。上述体系中钴在钨电极上的成核过程分别与连续成核、瞬时成核规律相符合;依据Cottrell方程,计算出上述两种体系中Co(Ⅱ)的扩散系数分别为1.1×10-6cm2/s、2.2×10-6cm2/s,与通过连续成核、瞬时成核相应公式计算出的扩散系数结果相吻合。依据连续成核及瞬时成核方式适用公式,分别计算出不同过电位下Co(Ⅱ)的饱和晶核数密度及晶核数密度,且二者都随过电位的增加而增大。在尿素-氯化胆碱(66.7mole%-33.3mole%)及尿素-乙酸胺-LiBr(36.6mole%-52.8mole%-10.6mole%)体系中,Ni(Ⅱ)在钨电极上的还原反应分别为NiCl_(2-x)~x+2e~-→Ni+xCl~-、[NiCl_2·xBr]~(x-)+2e~-→Ni+xBr~-+2Cl~-。尿素-氯化胆碱体系中镍在钨电极上的电结晶过程既不符合瞬时成核规律也不符合连续成核规律,而是介于二者之间;而尿素-乙酰胺-LiBr体系中镍在钨电极上的成核过程与连续成核规律相符合;依据Cottrell方程,计算出尿素-乙酰胺-LiBr体系中Ni(Ⅱ)的扩散系数为1.6×10~(-6)cm~2/s,与通过连续成核相应公式计算出的扩散系数结果相吻合,并使用连续成核适用公式计算出不同过电位下Ni(Ⅱ)的饱和晶核数密度,且其随过电位的增加而增大。室温时AlCl_3与酰胺只在1.0~1.5摩尔比范围内形成均匀、透明、黄色或棕色且流动性较好的液体。在AlCl_3/酰胺及尿素-乙酰胺-LiBr-AlCl_3体系中,只有当AlCl_3与胺基化合物摩尔比范围为1.1~1.5时,Al(Ⅲ)才能被还原出来,且随着摩尔比的增大Al(Ⅲ)的起始还原电位向正方向偏移,说明铝更容易被电沉积出来。上述体系中Al(Ⅲ)在钨电极上的还原反应为:4Al_2Cl_7+3e~-→Al+7AlCl_4~-。尿素-乙酰胺-LiBr-AlCl_3(16.9mole%-24.4mole%-4.9mole%-53.8mole%)体系中铝在钨电极上的成核过程与瞬时成核规律相符合。拉曼光谱研究结果表明,AlCl_3与乙酰胺摩尔比为1.0的AlCl_3/乙酰胺体系中只存在AlCl4结构的络合物;而AlCl_3与乙酰胺摩尔比范围为1.1~1.5的AlCl_3/乙酰胺体系中同时存在AlCl_4-和Al_2Cl_7-两种结构的络合物,且随着摩尔比的增大熔盐体系中AlCl_4结构的络合物相对含量减少而Al2Cl7结构的络合物相对含量则会增多。XRD和EDS检测结果表明,AlCl_3/酰胺熔盐体系中可获得附着性较好、致密、外表为银白色的高纯铝镀层;而AlCl_3/尿素、尿素-乙酰胺-AlCl_3及尿素-乙酰胺-LiBr-AlCl_3体系中获得附着性差、疏松、外表为黑色且含杂质的铝镀层。值得一提的是,本论文中用到的尿素-乙酰胺-LiBr及AlCl_3/酰胺体系并非唯一,可通过改变熔盐体系的组分衍生出多种新型室温熔盐;同时,本论文中用到的酰胺基室温熔盐可作为多种惰性和活性金属电沉积的介质而非仅局限于本论文所研究的钴、镍及铝;展望部分对此做了详细说明。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

室温熔盐论文参考文献

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论文知识图

室温熔盐结构-熔点关系室温熔盐结构-密度关系室温熔盐结构-电导率关系室温熔盐结构-粘度关系活性炭一室温熔盐模拟电容的性能室温熔盐电镀铝法制备的阻氖涂...

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