许蕾
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王泽鑫
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杜翠玲
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陈静
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芦笙
稀有金属材料与工程
采用恒流模式,通过单变量实验改变电解液中乙酸钙、六偏磷酸钠和磷酸二氢钠等钙磷组分的浓度,在AZ31镁合金表面制备微弧氧化生物陶瓷膜,观察分析膜层微观组织结构,测定膜层表面Ca/P比、耐蚀性等,探讨钙磷组分及其浓度对膜层组织和性能的影响,进而对电解液进行优化,并对优化后的膜层性能进行观察和分析.结果表明:乙酸钙、六偏磷酸钠、磷酸二氢钠对膜层Ca、P元素含量及Ca/P比值有决定作用;乙酸钙浓度越高,膜层厚度越小,但是均一性越好;六偏磷酸钠浓度对膜层表面形貌和厚度几乎无影响,其浓度越高,膜层中P元素含量越高;磷酸二氢钠浓度越高,Ca/P比值越小.电解液优化后,制备的膜层较为平整致密,表面均匀分布10.7 μm左右的微孔,但存在微裂纹;膜层主要由MgO、Mg和少量Ca2P2O7、SiO2等物相组成,使硬度和耐蚀性比镁合金基体有明显提高;膜层粗糙度Ra=0.45 μm,润湿角为42.65°,有利于细胞的附着与生长.
关键词:
镁合金
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微弧氧化
,
生物陶瓷
,
耐蚀性
,
生物活性
杜翠玲
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陈静
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汤莉
,
芦笙
,
卢向雨
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许蕾
中国有色金属学报
在自主研制的铝酸钠-磷酸钠复合电解液体系中，采用不同的正向电压(220~340 V)对ZK60变形镁合金进行微弧氧化，在镁合金表面制备陶瓷膜层。利用扫描电镜、超景深光学显微镜及能谱仪观察分析膜层组织，通过电流变化及放电现象分析微弧氧化过程，并用全浸实验和电化学阻抗法测试膜层在3.5%NaCl(质量分数)介质中的耐腐蚀性能。结果表明：电流平稳阶段是膜层的主要生长阶段，正向电压是微弧氧化过程的重要驱动力，电压过高或过低都不利于获得优质膜层。280 V正向电压下制备的膜层组织较为均匀致密，其腐蚀速率较低，为0.2054 g/(m2?h)，此时膜层电化学阻抗模值为正向电压340 V下膜层的3倍。
关键词:
ZK60镁合金
,
微弧氧化
,
正向电压
,
耐腐蚀性
蒋杭城
,
许蕾
,
谢静
,
刘昱含
,
肖遣
,
张光明
环境化学
doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.05.2014091201
为了实现剩余污泥资源化，本实验采用了超声波破壁的预处理方式，构建了以剩余污泥破壁处理混合液为阳极液和以KMnO4溶液为阴极液的序批式双室微生物燃料电池（ Microbial Fuel Cells，MFC）．将MFC的输出功率密度和COD去除速率作为电池性能的考察指标，研究了超声预处理和投加污泥量对MFC性能的影响．结果表明，随着对投加污泥预处理比（超声预处理污泥量占投加污泥量的比例）和投加污泥浓度的上升， MFC的输出功率密度和 COD 去除速率也随之上升，在100％污泥预处理比下输出功率密度峰值为296 mW·m－2（ Rext＝1000Ω）；平均COD去除速率为90 mg·L－1·d－1．在投加污泥浓度为8000 mg·L－1时，输出功率密度峰值为476 mW·m－2（ Rext＝1000Ω）；平均COD去除速率为100 mg·L－1·d－1．由实验结果分析，采用超声波破壁预处理高浓度的剩余污泥作为燃料搭建MFC，可提高微生物燃料电池的产电性能和COD去除速率．
关键词:
超声预处理
,
剩余污泥
,
微生物燃料电池
,
功率密度
,
有机物去除速率
