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簡述旋轉(zhuǎn)圓盤電極的應(yīng)用實(shí)例及使用方法
點(diǎn)擊次數(shù):4842 更新時間:2018-02-28

 旋轉(zhuǎn)圓盤電極主要用于電化學(xué)的流體動力學(xué)研究,在燃料電池、電鍍、金屬腐蝕等研究領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。旋轉(zhuǎn)圓盤電極通常使用金、鉑金和玻碳等作為材料,也有特別研究會使用到鈀、銠、鎢等特種材料。

  旋轉(zhuǎn)圓盤電極的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是圓盤電極與垂直于它的轉(zhuǎn)軸同心并具有良好的軸對稱;圓盤周圍的絕緣層相對有一定厚度,可以忽略流體動力學(xué)上的邊緣效應(yīng);同時電極表面的粗糙度遠(yuǎn)小于擴(kuò)散層厚度。利用旋轉(zhuǎn)圓環(huán)圓盤電極可以檢測出電極反應(yīng)產(chǎn)物特別是中間產(chǎn)物的存在形式與生成量,或圓環(huán)電極上捕集到的盤電極反應(yīng)產(chǎn)物的穩(wěn)定性等。

  首先,我們介紹下旋轉(zhuǎn)圓盤電極的應(yīng)用實(shí)例。

  太陽能熱水器儲水箱由于工作溫度高,要求耐腐蝕性強(qiáng),所以,大量的水箱還是采用不銹鋼和碳鋼搪瓷兩種材料,下面就將這兩種水箱的焊接方法和工藝進(jìn)行下介紹。

  焊接的主要方法點(diǎn)焊(可以適當(dāng)配合縫焊),點(diǎn)焊是焊件在接頭處接觸面的個別點(diǎn)上被焊接振動時效裝置起來。點(diǎn)焊要求金屬要有較好的塑性。焊接振動時效裝置時,先把焊件表面清理干凈,再把被焊的板料搭接裝配好,壓在兩柱狀銅電極之間,施加外力壓緊。當(dāng)通過足夠大的電流時,在板的接觸處產(chǎn)生大量的電阻熱,將中心zui熱區(qū)域的金屬很快加熱至高塑性或熔化狀態(tài),形成一個透鏡形的液態(tài)熔池。繼續(xù)保持壓力,斷開電流,金屬冷卻后,形成了一個焊點(diǎn)。

  點(diǎn)焊由于焊點(diǎn)間有一定的間距,所以只用于沒有密封性要求的薄板搭接結(jié)構(gòu)和金屬網(wǎng)、交叉鋼筋結(jié)構(gòu)件等的焊接振動時效裝置。如果把柱狀電極換成旋轉(zhuǎn)圓盤電極,電極緊壓焊件并轉(zhuǎn)動,焊件在旋轉(zhuǎn)圓盤電極之間連續(xù)送進(jìn),再配合脈沖式通電,就能形成一個連續(xù)并重疊的焊點(diǎn),形成焊縫,這就是縫焊。它主要用于有密封要求或接頭強(qiáng)度要求較高的薄板搭接結(jié)構(gòu)件的焊接振動時效裝置,如油箱、水箱等。

  了解了旋轉(zhuǎn)圓盤電極的應(yīng)用后,掌握旋轉(zhuǎn)圓盤電極的使用方法是必須的,下面就簡單介紹下吧。

  在測量時電極浸入測量溶液不宜太深,一般以2~3mm為宜。電極的轉(zhuǎn)速要適當(dāng),太慢時自然對流起主要作用,太快時則會出現(xiàn)湍流,不能得到有效參數(shù)。要求在旋轉(zhuǎn)過程中保證電極表面出現(xiàn)層流狀態(tài)。

  旋轉(zhuǎn)圓盤電極的極限擴(kuò)散電流密度公式,由V.G.Levich(前蘇聯(lián))于1942年提出,Levich方程如下,極限擴(kuò)散電流iL是研究電化學(xué)動力學(xué)的重要參數(shù)。如果在不同轉(zhuǎn)速條件下測得iL值,作iL-ω1/2圖,可求出D;用標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定后可測反應(yīng)物種的濃度,常用于定量分析。

  我們在使用旋轉(zhuǎn)圓盤電極的時候需要按照上述描述的方法來進(jìn)行操作,正確的操作方法來可以正確的使用機(jī)械產(chǎn)品,以免機(jī)械產(chǎn)品因使用不當(dāng)而損傷。

  使用的時候,測量電極浸入測量溶液不宜太深,一般以2~3mm為宜。電極的轉(zhuǎn)速要適當(dāng),太慢時自然對流起主要作用,太快時則會出現(xiàn)湍流,不能得到有效參數(shù)。要求在旋轉(zhuǎn)過程中保證電極表面出現(xiàn)層流狀態(tài)。利用這些測量可以探測一些復(fù)雜電極反應(yīng)的機(jī)理和獲取更多的電極過程信息。因此在現(xiàn)代電化學(xué)測量中是常用的測試手段,電鍍添加劑的作用機(jī)理的探討或添加劑性能的比較,都可以用到旋轉(zhuǎn)圓盤電極來進(jìn)行測試。

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