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Ag/AgCl和碳纤维海洋电场电极的探测特性研究 被引量:20
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作者 申振 宋玉苏 +1 位作者 王烨煊 李红霞 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期211-217,共7页
使用烧结法制备了Ag/AgCl固态不极化海洋电场电极,利用聚丙烯腈碳纤维T300制备了电容型海洋电场电极。研究了不极化电极和电容型电极探测海洋电场的原理,提出了两种电极的使用方法并研究了其探测性能。使用电化学工作站对两种电极进了... 使用烧结法制备了Ag/AgCl固态不极化海洋电场电极,利用聚丙烯腈碳纤维T300制备了电容型海洋电场电极。研究了不极化电极和电容型电极探测海洋电场的原理,提出了两种电极的使用方法并研究了其探测性能。使用电化学工作站对两种电极进了循环伏安测量和电极对极差跟踪;使用低频低噪声放大器对两种电极的自噪声稳定速度和大小进行对比测量;在自制水槽中测试了两种电极在不同频率下的响应性能。试验结果表明两种电极均可测量1 m Hz以上的交变海洋电场;相比于Ag/AgCl电极,碳纤维电极具有极差小和自噪声稳定速度快的特点;稳定后两种电极的自噪声均为1 n V/√Hz@1 Hz。 展开更多
关键词 Ag/AgCl 碳纤维 海洋电场电极 循环伏安 自噪声
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碳酸氢钠改性Ag/AgCl海洋电场电极的研制及其性能 被引量:1
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作者 李红霞 宋玉苏 肖海舰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期226-232,共7页
为提高Ag/AgCl电极性能,通过在粉压型Ag/AgCl电极中添加一定含量的碳酸氢钠(NaHCO_(3))发泡剂,利用电极在高温烧结成型过程中NaHCO_(3)会发生分解反应产生CO_(2)气体的性质,研制出高孔隙率的Ag/AgCl新型海洋电场电极。进一步基于综合热... 为提高Ag/AgCl电极性能,通过在粉压型Ag/AgCl电极中添加一定含量的碳酸氢钠(NaHCO_(3))发泡剂,利用电极在高温烧结成型过程中NaHCO_(3)会发生分解反应产生CO_(2)气体的性质,研制出高孔隙率的Ag/AgCl新型海洋电场电极。进一步基于综合热分析和称重法测试结果,研究NaHCO_(3)-Ag/AgCl电极的制备工艺参数,初步形成一套较完整的NaHCO_(3)-Ag/AgCl粉压型电极制备方法。NaHCO_(3)-Ag/AgCl电极的电化学性能与探测性能测试结果表明,添加NaHCO_(3)后Ag/AgCl电极的交换电流密度提高,极差稳定时间明显降低、极差变小,自噪声降低,说明所研制电极的电化学性能与探测性能较添加NaHCO_(3)之前均有所提高,相关高孔隙率海洋电场电极制备方法具有较好的可行性与应用前景。 展开更多
关键词 海洋电场电极 Ag/AgCl电极 碳酸氢钠 电化学性能 探测性能 高孔隙率
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碳纤维海洋电场电极响应特性分析
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作者 王烨煊 宋玉苏 +1 位作者 申振 陈闻博 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第9期82-85,共4页
使用T700碳纤维制备了海洋电场探测电极,采用减小放大电路输入阻抗的方式提高电极的稳定性能,减少电极的稳定时间。对不同质量碳纤维电极的电化学性能和探测性能进行表征,分析影响碳纤维电极响应特性的因素。结果表明,比表面积对电极的... 使用T700碳纤维制备了海洋电场探测电极,采用减小放大电路输入阻抗的方式提高电极的稳定性能,减少电极的稳定时间。对不同质量碳纤维电极的电化学性能和探测性能进行表征,分析影响碳纤维电极响应特性的因素。结果表明,比表面积对电极的响应性能影响较大,比表面积越大,电极的电容性能越好,在低频处的系统阻抗越小,电极响应增益越大。 展开更多
关键词 碳纤维 海洋电场电极 电场响应 自噪声 循环伏安
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Ag/AgCl电极海洋电场探测机理研究 被引量:6
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作者 李红霞 宋玉苏 +1 位作者 申振 王烨煊 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2020年第1期57-61,75,共6页
为研究Ag/AgCl电极海洋电场探测的机理,从电路角度建立了响应电场E′与发射电场E的函数关系,对自制的Ag/AgCl电极进行交流阻抗、Tafel和电极电场响应测试。结果表明:自制的Ag/AgCl电极在0.1 Hz的阻抗值大小约为10Ω,交换电流密度为1.61&... 为研究Ag/AgCl电极海洋电场探测的机理,从电路角度建立了响应电场E′与发射电场E的函数关系,对自制的Ag/AgCl电极进行交流阻抗、Tafel和电极电场响应测试。结果表明:自制的Ag/AgCl电极在0.1 Hz的阻抗值大小约为10Ω,交换电流密度为1.61×10^-3 A·cm^-2,具有较好的电化学性能,且Ag/AgCl电极交换电流密度和表面积越大,探测性能越好。该测试结果与计算值能较好地吻合,验证了相关函数关系的正确性,说明基于具有稳定电位的Ag/AgCl电极探测海洋电场信号等同于测量电极对间海水的电压,从电路的角度解释了Ag/AgCl电极的海洋电场探测机理,具有一定的理论创新性。 展开更多
关键词 海洋电场电极 Ag/AgCl电极 Tafel 交流阻抗
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碳材料改性的Ag/AgCl海洋电场探测电极的孔隙率研究
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作者 肖海舰 宋玉苏 李红霞 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期368-376,429,共10页
目的制备石墨烯、活性炭及碳纤维改性Ag/AgCl海洋电场探测电极,研究改性电极的孔隙率变化及孔隙率对电极极差性能的影响。方法首先将3种碳材料与Ag粉、AgCl粉末混合,并采用粉压法将其压制烧结成电极,并对电极进行吸水率测试、孔隙率计... 目的制备石墨烯、活性炭及碳纤维改性Ag/AgCl海洋电场探测电极,研究改性电极的孔隙率变化及孔隙率对电极极差性能的影响。方法首先将3种碳材料与Ag粉、AgCl粉末混合,并采用粉压法将其压制烧结成电极,并对电极进行吸水率测试、孔隙率计算、极差测试以及表面形貌观察。结果经过石墨烯改性的电极性能提升最明显,吸水率可达0.026,孔隙率可达4.15%,相比于未改性的电极(吸水率0.003,孔隙率0.071%)有较大的提高,且极差减小至0.072 mV,极差稳定时间缩短至约3 h。采用超景深三维显微系统对4种电极表面形貌进行观察,石墨烯、活性炭的加入有效提高了电极表面孔的数量以及微观高度差的大小,GO-Ag/AgCl电极的表面孔洞较大且分布均匀,微观高度差达到41.27μm。结论孔隙率与电极极差、极差稳定时间有较大的相关性,在一定范围内,孔隙率越大,电极极差越稳定且越小,极差稳定时间越小,且石墨烯的引入可有效提升Ag/AgCl电极的孔隙率,对其极差性能有较大提高。 展开更多
关键词 碳材料 石墨烯 孔隙率 海洋电场电极 Ag/AgCl电极
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电容型海洋电场传感器的探测原理及性能研究
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作者 申振 宋玉苏 姜润祥 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A01期128-132,共5页
研究了电容型电极探测海洋电场的原理,提出降低放大电路的输入阻抗稳定碳纤维双电层的方法。利用聚丙烯腈碳纤维T300制备了电容型海洋电场电极,使用电化学工作站对电极进了循环伏安测量;使用交流法测量了电极在水槽中的阻抗;根据测量的... 研究了电容型电极探测海洋电场的原理,提出降低放大电路的输入阻抗稳定碳纤维双电层的方法。利用聚丙烯腈碳纤维T300制备了电容型海洋电场电极,使用电化学工作站对电极进了循环伏安测量;使用交流法测量了电极在水槽中的阻抗;根据测量的阻抗选取在放大器输入端并联阻值分别为500Ω、1kΩ、2kΩ的电阻,研究了不同的输入阻抗对碳纤维电极在水下电场的电位稳定性、噪声稳定性和测量性能的影响。实验结果表明碳纤维T300制备的电极在水中呈现电容效应;输入阻抗越小电极电位和噪声稳定越快;稳定后电极自噪声达到1nV/√Hz@1Hz,在信号调理电路输入阻抗为500Ω的情况下,所制备的电极2h后即可达到最佳自噪声性能;电极可准确还原0.001Hz以上的海洋电场。综合而言所制备的碳纤维电极和合适的放大电路输入阻抗结合组成海洋电场传感器满足微弱海洋电场信号的测量和探测装备的快速部署。 展开更多
关键词 碳纤维 海洋电场电极 循环伏安 自噪声
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