近日小编精心整理了《磁场电化学反应论文(精选3篇)》的文章，希望能够很好的帮助到大家，谢谢大家对小编的支持和鼓励。摘要：磁流体推进是利用磁体在通道内建立磁场，通过电极向海水供电，此时载流海水就会在与它相垂直的磁场中受到电磁力（洛伦兹力）的作用，其受力方向按左手定则确定。海水受力时沿电磁力方向运动，其反作用力即推力推进船舶运动。在磁场一定的情况下，电流大，电磁力大，推力也大，船的加速度就大。
磁场电化学反应论文 篇1：
磁场对AZ31B在NaCl溶液中电化学行为的影响
摘 要：鎂铝合金以其密度小、强度高、抗电磁干扰等优点，广泛应用于交通运输、航空航天、3C电子、军事、生物医学等领域。研究了磁场（MF）对其在NaCl溶液中电化学行为的影响，通过一系列的实验记录了线性扫描、Tafel、恒电位等电化学曲线。探讨了磁场对镁铝合金在NaCl溶液中阳极溶解过程的影响。结果表明，磁场促进了AZ31B氧化峰电流的增加。
关键词：镁铝合金AZ31B;NaCl;磁场;阳极溶解
1 镁铝合金概述
铸造AZ31B镁铝合金具有更高的强度、更好的塑性，较高的抗振能力和吸热性能等优点，广泛应用于薄板、挤压件和锻件等，因而是制造飞机轮毂的理想材料。同时，在交通运输、航空航天、3C电子、军事、生物医学等领域也有着广泛应用[1-3]。近年来由于国家对环保问题的日益重视，镁铝合金作为轻金属结构材料的优势越来越明显，特别是交通运输领域的大量需求推动了镁金属新时代的到来[4-5]。
在作为电极材料方面，镁铝合金具有电化学当量大、电极电位负、电极反应产物对环境无污染等一系列优点。但是高性能的合金电极，一直未得到广泛的应用，主要是由于镁铝合金在电解液中极化、腐蚀等情况严重[6]。
本项目通过外加磁场对镁铝合金在NaCl溶液中的阳极溶解过程的影响进行探究，利用电化学测试方法观测了电极表面的溶解过程，对镁铝合金在含NaCl溶液体系阳极反应过程溶解机制的研究具有一定的理论价值。
电化学腐蚀是一个复杂的动力学和热力学过程，磁场对电化学腐蚀的影响更是一个综合过程。其中，磁流体动力学机理[7-9]或者磁场梯度力机理[10]会影响电化学反应历程，磁场也会影响腐蚀金属或合金在水溶液中界面电化学反应[11-12]。可利用磁场对传质的加速作用来提高电路刻蚀的效率和精度[13]。不论磁场增加还是减小阳极溶解速率，均与磁场引起的作用力有关。在电化学反应过程中，磁场引起的作用力主要有磁场梯度力F▽B、顺磁性浓度梯度力F▽C和磁流体动力学力FMHD（洛伦兹力，FL）。但是目前还缺乏将磁场应用于工程的相关报道，通过不断探索，磁场在未来可能会成为一种主要的防腐蚀方法。
2 实验方法
实验采用三电极体系，工作电极为直径2.0 mm的AZ31B镁铝合金，合金成分如表1所示;参比电极为饱和甘汞电极（SCE）;对电极为镍圈。本实验所用NaCl浓度均为0.5 mol/dm3;MF由永磁铁添加，方向平行于电极界面，强度为400 mT。
3 实验结果与讨论
鉴于自然条件下的腐蚀电位即开路电位（EOCP）具有极为重要的研究价值，因此首先研究了MF作用下对AZ31B镁铝合金EOCP的影响（见图1）。如图1所示，增加MF使得EOCP正移，说明在MF作用下会加速阳极反应，故而EOCP负移，但负移幅度较小。
图2是扫速为1 mV/s时有无MF情况下AZ31B镁铝合金在0.5 mol/dm3 NaCl溶液中不同电位下有无MF情况时阳极极化溶解曲线。由极化曲线可知，当电位低于-1.425 V vs. SCE时，电流值比较低，有MF[图2（b）]和无MF[（图2（a）]情况下电流值变化较小。随着电极电位的不断增加，当电位大于-1.425 V vs. SCE时，图2（b）极化电流值、图2（a）极化电流值有明显增加。当电位大于-1.335 V vs. SCE时，图2（a）极化电流值也有明显增加，且在较高电位时，图2（b）极化电流值较图2（a）极化电流值更高。以上结果表明，MF能够促进AZ31B溶解过程发生。
图3为有无MF作用下AZ31B镁铝合金在0.5 mol/dm3 NaCl溶液中-1.335 V vs. SCE时的j-t曲线图。由图3可知，有MF作用时，最初的阶段电流逐渐增加直至最终稳定;然而，在没有MF的存在时，电流增加幅度较小并且随时间延长，电流几乎保持不变。
4 结语
通过对平行磁场作用下的AZ31B镁铝合金在0.5 mol/dm3 NaCl溶液中溶解过程进行探究，得出结论：平行400 mT磁场对AZ31B镁铝合金在0.5 mol/dm3 NaCl溶液中的阳极溶解起催化作用。
[参考文献]
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[13]陈散兴.磁场对电化学腐蚀行为的影响[J].材料保护，2015（48）：31-34.
Effects of magnetic fieldon electrochemical behavior of AZ31B in NaCl solution
Yu Xiang， Zhu Xinnan， Li Xijiao， Wang Shifan， Zhuang Wenchang
（School of Chemistry and Chemical Engineering， Xuzhou University of Technology， Xuzhou 221018， China）
Key words： magnesium-aluminum AZ31B; NaCl; magnetic field; anodic dissolution
作者：俞翔 朱鑫楠 李希娇 王士凡 庄文昌
磁场电化学反应论文 篇2：
基于磁流体推进技术的油污清理船研究
摘要：磁流体推进是利用磁体在通道内建立磁场，通过电极向海水供电，此时载流海水就会在与它相垂直的磁场中受到电磁力（洛伦兹力）的作用，其受力方向按左手定则确定。海水受力时沿电磁力方向运动，其反作用力即推力推进船舶运动。在磁场一定的情况下，电流大，电磁力大，推力也大，船的加速度就大。
关键词：磁流体推进;电气浮法;油污清理
1 背景
当海上泄油事故发生后，依靠世界现有技术可以有序的将大面积厚重的油污进行清理。但残留油污极易形成厚度极小的油膜，甚至有一些油污与海水表层混合在一起，不仅阻碍水气界面交换，长此以往对海洋生态环境也会造成严重的影响。本船的主要功能是清理海洋上表面的少量油污，并采用新型磁流体推进技术，利用磁流体—电气浮法将油和海水分层，并收集到船内。
2 磁流体推进装置
磁流体通道由1对强磁场的永磁体和2片惰性电极组成的长矩形空腔结构.由高强度永磁体组成的均匀磁场垂直向下，在电极1加正电压（高电压），电极2加负电压（低电压），在电极1和电极2之间形成图2所示的电场，由于通道内部充满海水，构成导电回路，电流方向与电场同方向，则海水受到的安培力F=BIL，其反作用力推动装置带动整个船体反方向运动.改变电极1和电极2的电压极性，可改变安培力的方向，从而改变船体的运行方向，如图1所示：
图1：磁流体装置图
而磁流体通道在海水中会发生电解作用，在直流电场作用下，电极上发生了一系列电化学反应，阴极、阳极表面会产生大量的H2等气泡，这些微小气泡在上升过程中可用于浮载水中大量的悬浮物和油类，是优良的浮选剂，同时这些气泡的产生增强了溶液中的传质作用。研究认为电解气浮利用电解作用和初生态的微小气泡的上浮作用，破坏乳化油并使油珠附着在气泡表面，而使其上浮去除。
3 创新点
3.1新型推进技术
相比传统的油污清理船，取消了螺旋桨、轴系的减速齿轮，消除了由这些转动机构引起的振动和噪声，也消除了螺旋桨对油污和海水的混合搅拌，不会形成乳化油，使其更容易将油污收集起来;
3.2布置方便
磁流体推进器装置中各部件，如发电机、推进器、辅助及控制等设备之间没有刚性连接，它可以集中或分散安装在舱室内任何一个位置，能够在相同的有效载荷下，缩小船体的体积，布置方便，且当设备偶尔出故障时，更容易将问题定位;
3.3节能环保
用可充电电源代替汽油，用电为动力来源的船舶成本更低，对环境保护和空气的洁净是十分有益的，几乎是“零污染”。再者，磁流体推进技术与油污分离的“电气浮法”相辅相成。磁流体通道内阳极产生的微量H2不溶于水，从产生到上浮的过程中刚好可以将海水中密度小于水油浮于上层，从而将H2、油污均可收集到船内，进行再利用。
参考文献：
[1]殷佩海.船舶防污染技术[M].大连：大连海事大学出版社，2000.
[2]沙次文，彭燕，凌金福，等.磁流体动力回收海面浮油的方法和装置[P].中国专利：02142835.2，2002-09-18.
[3]谭作武，恽嘉玲.磁流體推进[M].北京：北京工业大学出版社，1998.
[4]彭 燕，赵凌志，沙次文，等.磁流体直线电机式海面浮油回收方法的初步试验研究[A].中国电工技术学会直线电机专委会.2004年全国直线电机学术年会[C].太仓：中国电工技术学会直线电机专业委员会，2004.
作者：王迪 陈小强 王自浮
磁场电化学反应论文 篇3：
分析仪表在制氢站的应用
摘 要:介绍氧含量分析仪、氢气含量分析仪、微量氧分析仪、露点分析仪和硫化氢分析仪的工作原理及在制氢站的应用。
关键词:分析仪表 制氢站
1 引言
制氢站是冷轧厂生产线上重要环节之一,它为全氢罩式退火炉提供氢气。制氢站配套的分析仪表在生产中起检测、检验作用,能够指导生产,使制氢站安全有效地生产出合格的氢气。根据制氢工艺要求和设备生产水平,我厂为制氢站配备了ABB公司氧含量分析仪、ABB公司氢气含量分析仪、米歇尔公司露点分析仪、Teledyne公司微量氧分析仪和Galvanic公司硫化氢分析仪。下面就介绍一下这些特殊分析仪表的工作原理及在制氢站生产中的应用。
2 工作原理
2.1 氧含量分析仪
ABB氧含量分析仪是磁力式气体分析仪。任何物质,在外界磁场的作用下,都会被磁化,呈现出一定的磁特性。研究表明,物质在外磁场中被磁化,其本身会产生一个附加磁场,附加磁场与外磁场方向相同时,该物质被外磁场吸引；方向相反时,则被外磁场排斥。但不同物质受磁化的程度不同。氧气处于磁场中也会被磁化,是顺磁性。虽然氧气在常见气体中的体积磁化率是最高的,但其值却很微小,所以采用间接测量,在不均匀磁场中,被顺磁性气体包围的物体所受的吸引力,随该气体磁化率的变化而变化。分析仪利用这基本测量原理,从而得到分析气体中氧含量的多少。
2.2 氢气含量分析仪
ABB氢气含量分析仪是热导式气体分析仪。它是利用各种气体导热率的差异和导热率与含量的关系来进行测量分析。在实际测量中,是利用热敏元件的电阻值随温度变化而变化的物理特性,将混合气体中待测氢气含量的变化所引起的导热率的变化转变成热敏元件的电阻值的变化,即将导热率的测量,转变为热敏元件的电阻的测量。
2.3 露点分析仪
露点分析仪即是微量水分析仪。对于一定几何结构的电容器来说,其电容量与两极间介质介质的介电常数E成正比。不同的物质,E值都不相等,一般介质的E值较小,例如一般干燥物質的E在2.0～5.0之间。但介质中含有水分时,就会使介质的E值改变,从而引起电容器电容量的变化,这个变化与介质的含水量有线性关系,米歇尔公司电容式微量水分析仪的基本测量原理。
2.4 微量氧分析仪
Teledyne公司微量氧分析仪是燃料电池式氧分析仪。燃料电池的工作原理和化学电池完全相同,其显著特征是氧在燃料电池中的反应类似于氧的燃烧,产物是二氧化碳和水。
样气中的氧分子通过氧扩散膜进入燃料电池,在两电极上发生如下电化学反应。
金电极
石墨电极
总反应
反应产生的电流与氧含量成正比。
2.5 硫化氢分析仪
Galvanic公司硫化氢分析仪为实现测量而采用如下原理:硫化氢与纸带介质上的低浓度醋酸铅发生化学反应产生褐色斑点。褐色斑点的密度与样气中的硫化氢含量有直接关系。分析仪采用纸带变暗的平均速率来计算硫化氢含量。硫化氢与纸带介质上醋酸铅的化学反应如下:
3 分析仪表在生产中的应用
3.1 各种分析仪表在制氢系统的分布结构
分析仪表在制氢站的分布结构如如图1所示。1套在线氧含量分析仪测定焦炉煤气进入电捕焦器前常氧含量,利用1套在线硫化氢含量分析仪监测煤气净化后硫化氢含量,利用1套在线微氧含量分析仪监控变压吸附制氢的产品氢气中的微量氧含量,另还配置有一台在线氢气分析仪用于监测变压吸附出口氢气纯度和一台监控产品氢气的在线露点仪。
3.2 分析仪表的作用
氧含量分析仪是分析原料焦炉煤气进入电捕焦器入口的氧含量,当氧含量超过0.8%时,电捕焦器就有爆炸的危险,要马上停机。硫化氢分析仪是分析净化煤气出口中硫化氢含量,监控煤气的净化程度。氢气含量分析仪是分析变压吸附出口氢气含量,当氢气含量低于99.9%时,就返回上一工序再处理。微量水分析仪是分析产品氢气出口中微量水含量,当低于-65℃,氢气产品合格。微量氧分析仪是分析产品氢气出口中微量氧含量,全氢罩式退火炉要求微量氧含量要低于5PPM。
3.3 氢气质量保证
全氢罩式退火炉对氢气的质量要求高,只有保证氢气质量,才能退火出好的钢卷。定期用标准气体来标定分析仪表,才能保证分析仪表的性能,进而才能保证生产出优质的氢气。
4 结语
冷轧厂制氢站于2008年投产,目前运行正常,而各种分析仪表是制氢生产中的“眼睛”,在生产中发挥重要作用,而分析仪表的准确性是氢产品质量的可靠保证。
作者：周鹏 刘丹