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简述旋转圆盘电极的应用实例及使用方法
点击次数:667 发布时间:2017/4/13
   旋转圆盘电极主要用于电化学的流体动力学研究,在燃料电池、电镀、金属腐蚀等研究领域有广泛的应用。旋转圆盘电极通常使用金、铂金和玻碳等作为材料,也有特别研究会使用到钯、铑、钨等特种材料。

  旋转圆盘电极的结构特点是圆盘电极与垂直于它的转轴同心并具有良好的轴对称;圆盘周围的绝缘层相对有一定厚度,可以忽略流体动力学上的边缘效应;同时电极表面的粗糙度远小于扩散层厚度。利用旋转圆环圆盘电极可以检测出电极反应产物特别是中间产物的存在形式与生成量,或圆环电极上捕集到的盘电极反应产物的稳定性等。

  首先,我们介绍下旋转圆盘电极的应用实例。

  太阳能热水器储水箱由于工作温度高,要求耐腐蚀性强,所以,大量的水箱还是采用不锈钢和碳钢搪瓷两种材料,下面就将这两种水箱的焊接方法和工艺进行下介绍。

  焊接的主要方法点焊(可以适当配合缝焊),点焊是焊件在接头处接触面的个别点上被焊接振动时效装置起来。点焊要求金属要有较好的塑性。焊接振动时效装置时,先把焊件表面清理干净,再把被焊的板料搭接装配好,压在两柱状铜电极之间,施加外力压紧。当通过足够大的电流时,在板的接触处产生大量的电阻热,将中心最热区域的金属很快加热至高塑性或熔化状态,形成一个透镜形的液态熔池。继续保持压力,断开电流,金属冷却后,形成了一个焊点。

  点焊由于焊点间有一定的间距,所以只用于没有密封性要求的薄板搭接结构和金属网、交叉钢筋结构件等的焊接振动时效装置。如果把柱状电极换成旋转圆盘电极,电极紧压焊件并转动,焊件在旋转圆盘电极之间连续送进,再配合脉冲式通电,就能形成一个连续并重叠的焊点,形成焊缝,这就是缝焊。它主要用于有密封要求或接头强度要求较高的薄板搭接结构件的焊接振动时效装置,如油箱、水箱等。

  了解了旋转圆盘电极的应用后,掌握旋转圆盘电极的使用方法是必须的,下面就简单介绍下吧。

  在测量时电极浸入测量溶液不宜太深,一般以2~3mm为宜。电极的转速要适当,太慢时自然对流起主要作用,太快时则会出现湍流,不能得到有效参数。要求在旋转过程中保证电极表面出现层流状态。

  旋转圆盘电极的极限扩散电流密度公式,由V.G.Levich(前苏联)于1942年提出,Levich方程如下,极限扩散电流iL是研究电化学动力学的重要参数。如果在不同转速条件下测得iL值,作iL-ω1/2图,可求出D;用标准溶液标定后可测反应物种的浓度,常用于定量分析。

  我们在使用旋转圆盘电极的时候需要按照上述描述的方法来进行操作,正确的操作方法来可以正确的使用机械产品,以免机械产品因使用不当而损伤。

  使用的时候,测量电极浸入测量溶液不宜太深,一般以2~3mm为宜。电极的转速要适当,太慢时自然对流起主要作用,太快时则会出现湍流,不能得到有效参数。要求在旋转过程中保证电极表面出现层流状态。利用这些测量可以探测一些复杂电极反应的机理和获取更多的电极过程信息。因此在现代电化学测量中是常用的测试手段,电镀添加剂的作用机理的探讨或添加剂性能的比较,都可以用到旋转圆盘电极来进行测试。

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