适用于海洋环境的Ag/AgCl电极的制备及性能研究

论文摘要

海洋电场测量是海洋资源及海底地形探测的基础,测量电极是海洋电场测量的关键部件。为了制备适用于海洋环境的测量电极,本文在目前已有的海洋电场测量技术的基础上,以Ag和AgCl为主要原料,研究粉体原料的微观形貌及制备工艺对电极性能的影响,以粉体微观性能和电极性能的实测数据为基础,制备可用于海洋电场测量的Ag/AgCl电极。主要研究内容如下:首先对组成电极的混合粉体的物化特征进行研究优化。对市售AgCl粉体采用热烘干法、真空冷冻干燥法及研磨过筛进行处理,对得到的粉体进行分析表征,真空冷冻干燥且研磨过筛后得到的粉体性能最佳;采用机械搅拌方法将混合粉体均匀混合,机械搅拌可以改善粉体的性能,以二次冷冻干燥AgCl粉体为原料制备的混合粉体性能最佳。其次对电极煅烧和总承工艺的优化。混合粉体做DTA-TG测试,确定电极煅烧时电炉设定最高温度为390℃、410℃、430℃、440℃;采用对电极和导线损伤小的粘结法连接煅烧后电极与外部导线,然后与实验室自制的电极保护罩进行组装,得到自制电极。然后测试自制Ag/AgCl电极的性能。测试自制电极的极差电位及稳定性、有源响应、电化学噪声。结果显示,经一次冷冻干燥的AgCl粉体与纳米银质量之比为2:1、粘结剂含量为2%、经430℃煅烧制备的电极性能最佳;自制电极在恒温5℃的海水中稳定15天和155天,极差电位漂移值分别为0.041 mV、0.0344 mV;自制的所有电极对均可以正常还原相应频率条件下的电场波形,70.59%的电极对的电化学噪声在1 Hz频率处达到指标要求。最后,测试自制电极对的海洋电场适用性。选择各项性能均达到指标要求的9对电极进行海试,海试后,8对电极的有源响应正常,1对电极的电化学噪声达到指标要求。本文通过对电极制备工艺的优化,制得了满足海洋电场测试要求的电极。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王晨娟

导师: 李昉

关键词: 电极,煅烧,极差电位,电化学噪声

来源: 青岛科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 海洋学

单位: 青岛科技大学

分类号: P714

总页数: 87

文件大小: 6505K

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