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新型电化学渗氢探针的研制

作　者: 张丹丹
导　师: 郭兴蓬
学　校: 华中科技大学
专　业: 化学工程
关键词: 电化学渗氢传感器镍电极凝胶电解质暂态方法
分类号: O646
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文利用Devanathan-Stachurski电解池原理设计了一种在线电化学氢渗透传感器。研究了镍电极在0.2mol/L NaOH溶液中电极电位的稳定性,结果表明:纯度为99.99%的镍电极在0.2mol/L NaOH溶液中经过约100s后电位开始趋于稳定,最终稳定在-0.205V(vs. SCE),电位波动在0.1~0.2mv范围以内。说明镍电极可以用来作为氢传感器的参比电极。将聚乙烯醇(PVA)和羧甲基纤维素钠(CMC)以一定质量比加入到0.2mol/L NaOH溶液,配制成了一种PVA-CMC-NaOH-H2O碱性凝胶电解质。研究了不同浓度的凝胶电解质的电阻、粘度及钝化区间,结果表明:30g PVA和7.5g CMC(质量比4:1)加入到350ml 0.2mol/L NaOH配制的凝胶电解质中的电阻及钝化区间与0.2mol/L NaOH溶液的最接近,并且粘度适中。这种碱性凝胶电解质可以作为氢传感器内部的电解质来代替流动性强、腐蚀性大的NaOH溶液。采用控制电势阶跃的暂态方法进行渗氢测量,结果表明:控制电势阶跃的暂态方法能够消除金属管壁厚度的影响,暂态响应电流大,在测量厚度较大试样的渗氢电流时,仍具有高灵敏度。采用以上方法所设计的CST820氢通量腐蚀测试仪在用于现场测试时,表现出简便、高灵敏度和高可靠性的特点。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
1 文献综述  7-20
  1.1 引言  7
  1.2 氢渗透综述  7-9
  1.3 金属的氢脆  9-18
  1.4 选题意义及研究内容  18-20
2 实验  20-32
  2.1 氢渗透的电化学测量原理及氢传感器的设计  20-25
  2.2 实验药品及仪器  25
  2.3 实验材料及介质  25-26
  2.4 实验方法  26-32
3 结果与讨论  32-48
  3.1 参比电极电位稳定性测试  32-33
  3.2 PVA-CMC-NaOH-H_20 碱性凝胶电解质性能测试  33-36
  3.3 电镀镍和化学镀镍对背景电流的影响  36-38
  3.4 控制电势阶跃测试渗氢电流  38-44
  3.5 现场实验  44-48
4 结论  48-49
致谢  49-50
参考文献  50-53

新型电化学渗氢探针的研制

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