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叉指形电极管状压电元件电极制备与极化研究
1
作者 曾奥柯 刘永刚 +1 位作者 闫鹏飞 张树良 《压电与声光》 CAS 北大核心 2022年第6期890-895,共6页
该文制备了PZT-52压电陶瓷柱,采用丝网印刷法在压电陶瓷基体表面附着电极,研究了管状陶瓷表面电极的印刷工艺流程。利用油浴热极化法对元件进行极化实验,通过对元件自由位移的检测,研究了极化时间对压电驱动器位移的影响,分析了极化时... 该文制备了PZT-52压电陶瓷柱,采用丝网印刷法在压电陶瓷基体表面附着电极,研究了管状陶瓷表面电极的印刷工艺流程。利用油浴热极化法对元件进行极化实验,通过对元件自由位移的检测,研究了极化时间对压电驱动器位移的影响,分析了极化时间对电畴转向和银电极成型质量的影响原理。结果表明,随着极化时间的增加轴向驱动位移逐渐增强,在极化电压为500 V,极化温度为110℃,极化时间为60 min时,叉指形电极管状压电元件最大轴向位移为0.30μm。 展开更多
关键词 叉指形电极 管状压电驱动器 电极制备 极化时间 轴向位移
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酚酸基纳米金修饰电极检测食品中的亚硝酸盐和亚硫酸盐 被引量：1
2
作者 陈林林 吴松遥 +5 位作者 郝熙 李伟 张铭 张海鹏 李昕彤 张娜 《食品工业科技》 CAS 北大核心 2025年第1期274-282,共9页
基于酚酸良好的还原性和无污染性建立酚酸基纳米金传感体系,以实现亚硝酸盐和亚硫酸盐的灵敏检测。采用不同酚酸还原氯金酸制备纳米金(Gold nanoparticles,AuNPs),通过紫外光谱和交流阻抗法获得还原效果最佳的酚酸为没食子酸(Gallic aci... 基于酚酸良好的还原性和无污染性建立酚酸基纳米金传感体系,以实现亚硝酸盐和亚硫酸盐的灵敏检测。采用不同酚酸还原氯金酸制备纳米金(Gold nanoparticles,AuNPs),通过紫外光谱和交流阻抗法获得还原效果最佳的酚酸为没食子酸(Gallic acid,GA)。利用电沉积法制备GA@AuNPs@Au电极,并由线性扫描伏安法(Linear scanning voltammetry,LSV)表征亚硝酸盐和亚硫酸盐的电化学行为。优化体系条件为:GA浓度1 mmol/L、孵育温度70℃、反应时间60 min、pH6.0磷酸盐缓冲溶液浓度0.15 mol/L。亚硝酸盐和亚硫酸盐浓度在0.001~7 mmol/L范围内与氧化峰电流分别呈良好的线性关系(R2>0.994),检出限分别为0.20μmol/L和0.24μmol/L(S/N=3)。该修饰电极的重现性和稳定性良好,可用于实际样品中亚硝酸盐和亚硫酸盐的同时测定。 展开更多
关键词 酚酸 纳米金 修饰电极 亚硝酸盐 亚硫酸盐
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PAO/In-N-C电极材料对海水中铀的提取性能研究
3
作者 宋艳 王凤菊 +5 位作者 陈刚 李子明 吴浩天 李昊 李壑 陈树森 《湿法冶金》 北大核心 2025年第2期215-221,共7页
研究了以石墨毡为基体材料,采用化学改性法和涂覆法制备偕胺肟修饰的铟-氮-碳电极材料(PAO/In-N-C),并利用电化学工作站从海水中提取铀。考察了电极材料用量、外加电压、加标海水pH、吸附时间对该电极材料从低浓度加标海水中提取铀的影... 研究了以石墨毡为基体材料,采用化学改性法和涂覆法制备偕胺肟修饰的铟-氮-碳电极材料(PAO/In-N-C),并利用电化学工作站从海水中提取铀。考察了电极材料用量、外加电压、加标海水pH、吸附时间对该电极材料从低浓度加标海水中提取铀的影响,测试了该电极材料的离子选择性和循环使用性能,探讨了该电极与铀酰离子的作用机制。结果表明:针对pH=8.10的加标海水,在外加电压为-3~0 V、PAO/In-N-C电极材料用量7 mg、吸附时间400 min条件下,铀提取率为71.16%;PAO/In-N-C电极还原加标海水中的铀分为电吸附和电沉积2步,先利用电磁场加速UO_(2)^(2+)迁移到电极表面,再形成电中性化合物UO 2沉积在电极表面。该材料吸附动力学性能显著,具有较好的离子选择性和重复使用性,有望用于海水提铀。 展开更多
关键词 海水提铀 PAO/In-N-C电极 加标海水 铀 提取
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多电极电弧焊接与增材制造技术的现状与未来趋势
4
作者 胡青松 闫朝阳 +1 位作者 蒋凡 陈树君 《材料工程》 北大核心 2025年第5期17-34,共18页
针对成型件高精度控形与低损伤控性的实现需求,以及在增加熔敷量的同时达到热源热、质、力深度解耦的目标,多电极电弧焊接/增材技术已逐渐成为学术界与工业界共同关注的热点。本文对多电极电弧工艺的发展历程进行了系统综述,全面梳理了... 针对成型件高精度控形与低损伤控性的实现需求,以及在增加熔敷量的同时达到热源热、质、力深度解耦的目标,多电极电弧焊接/增材技术已逐渐成为学术界与工业界共同关注的热点。本文对多电极电弧工艺的发展历程进行了系统综述,全面梳理了多电极电弧焊接与增材领域的前沿研究成果,并对多电极电弧中不同类型的耦合电弧进行了分类总结,多电极电弧系统通过引入多个电极,实现了对耦合电弧热质力传输过程的更精细调控,有助于优化沉积层的成形质量,降低缺陷,提高制造精度。强调了不同类型多电极电弧工艺在热源和电极排布方式,热质力解耦传输特性的区别,总结了焊接过程参数对耦合电弧稳定性的影响机制,最后,本文提出了适用于电弧熔丝增材制造领域的多电极电弧特性,探索复合材料构件的高性能制造,搭建新型多电极电弧技术的工艺数据库,为耦合电弧和多电极电弧增材制造技术的应用推广提供有价值的参考。 展开更多
关键词 多电极电弧 电弧增材制造 热质传输 电弧特性 成形控制
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PAO/TiO_(2)电极的制备及对海水中铀的高效提取研究
5
作者 宋艳 陈刚 +6 位作者 王凤菊 吴浩天 李子明 李昊 李壑 崔琦 陈树森 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第4期816-823,共8页
为探讨电化学技术对海水中U(Ⅵ)的提取性能,本文采用滴涂法制备了偕胺肟基聚丙烯腈修饰的TiO_(2)电极(PAO/TiO_(2)电极),利用SEM、FT-IR、XPS等手段对其进行表征,并通过电化学性能测试考察了电极对模拟海水和真实海水中铀的提取效果。... 为探讨电化学技术对海水中U(Ⅵ)的提取性能,本文采用滴涂法制备了偕胺肟基聚丙烯腈修饰的TiO_(2)电极(PAO/TiO_(2)电极),利用SEM、FT-IR、XPS等手段对其进行表征,并通过电化学性能测试考察了电极对模拟海水和真实海水中铀的提取效果。结果表明,PAO/TiO_(2)电极对模拟海水中的U(Ⅵ)有高效捕获能力,铀提取率达89.01%,电极对U(Ⅵ)的选择性优于其他竞争金属离子(VO_(3)^(-)、Fe^(3+)、Co^(2+)、Ni^(2+)、Cu^(2+)、Na^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+));在真实海水中对铀的提取率达59.4%,铀的吸附量为4.07 mg/g。PAO/TiO_(2)电极对U(Ⅵ)的提取机理分析表明,PAO/TiO_(2)电极可通过电吸附和电沉积两步反应实现从海水中提取铀酰离子,是一种具有应用潜力的电极材料。 展开更多
关键词 PAO/TiO_(2)电极 电化学技术 海水提铀
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双重活化多孔碳氮材料实现流动电极电容去离子高效矿井水脱盐
6
作者 贺琼琼 彭海森 +5 位作者 孟振 苗真勇 万克记 许恩乐 高明强 黄少萌 《煤炭学报》 北大核心 2025年第3期1732-1746,共15页
严格的环保法规驱动下,煤矿在高盐矿井水回收处理上面临的挑战不断升级,因此迫切需要研发高效的深度脱盐技术,以突破行业困境并实现非常规水资源的利用。虽然流动电极电容去离子(FCDI)技术在脱盐领域内崭露头角,但仍存在电极材料性能造... 严格的环保法规驱动下,煤矿在高盐矿井水回收处理上面临的挑战不断升级,因此迫切需要研发高效的深度脱盐技术,以突破行业困境并实现非常规水资源的利用。虽然流动电极电容去离子(FCDI)技术在脱盐领域内崭露头角,但仍存在电极材料性能造成的脱盐能力壁垒。研究提出了一种双重活化多孔碳氮电极材料制备的新方法,以蔗糖为碳源,三聚氰胺为氮源,整合了双模板法、水蒸气活化、酸浸氧化及氮掺杂的优点,改善了材料的润湿性和导电性,同时使得电极材料具备独特整齐排列的柱状结构、更大的比表面积(1039.76 m^(2)/g)、更丰富的孔结构(0.32 cm^(3)/g)、更多的氮氧电负性点位和更好的润湿性能,以此实现高效,低能耗的矿井水脱盐。该材料(H_(2)O(g)-HNO_(3)/CN)应用于FCDI装置中且经过电压、活性材料含量、处理液初始浓度及pH的工艺优化后对1 g/L的NaCl溶液脱盐5 h,除盐率高达100%,平均脱盐速率、脱盐量、电荷效率及标准脱盐量能耗分别为0.00952mg/(min·cm^(2)),37.08mg/g,24.02%和481.98J/mol,即使经过7次循环吸脱附试验,除盐率仍能达到95.71%。为了探究H_(2)O(g)-HNO_(3)/CN的吸附除盐机理,进行了电化学性能、吸附动力学及等温线的分析。结果表明其比电容高达99.38 F/g,内电阻极小;对Na^(+)离子的吸附更符合伪二阶动力学模型和Langmuir等温线模型,对Na^(+)离子的饱和吸附量为4.30mg/g,饱和吸附时间为120min。 展开更多
关键词 双重活化 多孔碳氮材料 流动电极电容去离子 高盐矿井水 脱盐
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长期电生理监测用柔性干电极的研究进展
7
作者 陈莉 杨颖 +1 位作者 牛鑫 刘皓 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第3期91-99,共9页
针对柔性干电极在动态环境下电极-皮肤界面接触阻抗高、信号稳定性差,长期佩戴时透气性不足易导致汗液积聚与皮肤不适的问题,系统综述了柔性干电极在共形接触优化与透气性提升两方面的研究进展,包括:仿生结构干电极、柔性薄膜干电极、... 针对柔性干电极在动态环境下电极-皮肤界面接触阻抗高、信号稳定性差,长期佩戴时透气性不足易导致汗液积聚与皮肤不适的问题,系统综述了柔性干电极在共形接触优化与透气性提升两方面的研究进展,包括:仿生结构干电极、柔性薄膜干电极、原位成型干电极的研发;通过静电纺丝技术、激光切割技术、呼吸图法、单向排汗设计等对柔性干电极的透气排汗性能进行优化。并对其未来发展趋势进行了展望,指出柔性干电极还需在生物相容性、自修复性、电极与设备接口的集成等方面进行改进。 展开更多
关键词 干电极 共形接触 透气性 生物电信号 长期监测
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高速旋转磨粒电极电化学放电加工氧化锆陶瓷小孔试验研究
8
作者 黄志坚 吴志铭 +1 位作者 邹治湘 刘江文 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第6期34-42,共9页
氧化锆陶瓷因其高硬度、高熔点等优异特性,被广泛应用于各工业领域中,然而,该材料加工难大,难以实现高效率、高质量、高精度加工。传统电化学放电加工(electro-chemical discharge machining,ECDM)氧化锆陶瓷,虽可通过增大能量提升加工... 氧化锆陶瓷因其高硬度、高熔点等优异特性,被广泛应用于各工业领域中,然而,该材料加工难大,难以实现高效率、高质量、高精度加工。传统电化学放电加工(electro-chemical discharge machining,ECDM)氧化锆陶瓷,虽可通过增大能量提升加工效率,但易因材料内部热应力过大等问题,而产生大量的微裂纹等缺陷。为此,提出采用高速旋转磨粒电极电化学放电加工的方法对氧化锆进行小孔加工。通过与传统电化学放电加工进行对比试验以分析其加工特性,研究发现磨粒电极能够提升气膜的稳定性,减少放电热冲击所产生的热缺陷,进而改善小孔的加工质量,结果表明其加工精度提高了63.9%。此外,还进一步研究了不同占空比、电解液浓度、频率以及转速对氧化锆陶瓷的加工影响规律。通过单因素试验,确定了适宜的工艺参数组合为占空比80%、电解液浓度15 wt%、脉冲频率17.5 kHz和转速10000 r/min。在该参数组合下,成功加工出深度达670.4μm、过切量为108.9μm的小孔。 展开更多
关键词 高速旋转磨粒电极 电化学放电加工 氧化锆陶瓷 小孔加工 气膜
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基于导电水凝胶的可拉伸表面肌电阵列电极贴的研究
9
作者 张华青 王甫帅 +4 位作者 蔡一鸣 刘振中 徐鑫 徐侃 刘军 《传感技术学报》 北大核心 2025年第7期1155-1161,共7页
导电水凝胶由于其固有的导电性、柔软性、延展性和生物相容性等优点,在可穿戴柔性传感器设计中有良好的应用价值。为了实现可穿戴条件下高质量采集表面肌电信号的目的,采用电化学凝胶法制备MXene水凝胶导线和采用纳米粘土复合导电水凝... 导电水凝胶由于其固有的导电性、柔软性、延展性和生物相容性等优点,在可穿戴柔性传感器设计中有良好的应用价值。为了实现可穿戴条件下高质量采集表面肌电信号的目的,采用电化学凝胶法制备MXene水凝胶导线和采用纳米粘土复合导电水凝胶作为肌电信号传感单元,设计了一种新型的水凝胶基可拉伸表面肌电阵列电极贴。实验结果表明相比于含铜银浆导线,MXene水凝胶导线在断路测试中最大拉伸应变提高了3倍。此外,由于肌电阵列电极贴的纳米粘土复合导电水凝胶具有与人体皮肤紧密贴合能力,可实现手臂部位在不同状态下的表面肌电信号采集,实验结果表明8个通道阵列电极均具有高灵敏度和稳定性。可拉伸阵列电极贴设计和表面肌电信号采集系统的构筑提供了新思路。 展开更多
关键词 导电水凝胶 电化学凝胶法 MXene 可拉伸阵列电极贴 肌电信号
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冲击电压下背面电极对玻纤/环氧树脂蒙皮沿面放电特性的影响研究
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作者 赵玉顺 刘志轶 +1 位作者 侯天奇 傅毓斐 《高压电器》 北大核心 2025年第3期128-137,共10页
雷击风机叶片将造成严重事故,威胁风电机组安全运行。文中提出一种新型雷电防护方法,通过背面电极将雷击在叶片表面产生的沿面放电导向接闪器。该方法的防雷成功率与叶片的沿面放电特性有关,研究背面电极对风机叶片沿面放电特性的影响,... 雷击风机叶片将造成严重事故,威胁风电机组安全运行。文中提出一种新型雷电防护方法,通过背面电极将雷击在叶片表面产生的沿面放电导向接闪器。该方法的防雷成功率与叶片的沿面放电特性有关,研究背面电极对风机叶片沿面放电特性的影响,对于提高新型雷电防护方法的效能具有重要意义。采用玻纤/环氧树脂蒙皮模拟实际风机叶片结构,改变背面电极的尺寸和位置,观察不同情况下蒙皮的沿面放电形貌。结果表明,背面电极将改变蒙皮的沿面放电形貌,增加沿面放电长度;背面电极的宽度越小、长度越长,沿面放电的长度越长;当背面电极距离雷击附着点较近时,沿面放电仍然能够增长,当背面电极距离雷击附着点较远时,沿面放电不再增长。分析认为,背面电极影响了蒙皮表面的电场分布,增强了二次电子发射过程,从而导致沿面放电长度增加。 展开更多
关键词 冲击电压 风机叶片 背面电极 沿面放电
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基于电极阵列的湿天然气含水率测量方法
11
作者 贾惠芹 孔玮娜 《计量学报》 北大核心 2025年第7期1004-1011,共8页
针对现有的湿天然气含水率测量仪器易受介质流型以及安装环境影响的问题,提出一种基于微波法的非接触式测量方法,该方法以电极阵列各端口的散射参数为基础,反演得出湿天然气的含水率。首先分析了基于电极阵列的湿天然气含水率测量原理,... 针对现有的湿天然气含水率测量仪器易受介质流型以及安装环境影响的问题,提出一种基于微波法的非接触式测量方法,该方法以电极阵列各端口的散射参数为基础,反演得出湿天然气的含水率。首先分析了基于电极阵列的湿天然气含水率测量原理,其次设计了一种由柔性材料制作而成的微波传感器,可缠绕在管道外实现湿天然气含水率的非接触式测量。利用HFSS电磁软件设计了湿天然气含水率测量传感器,结合最小二乘法验证了含水率测量方法的可行性。实验室模拟结果表明,所研制的微波传感器可用于湿天然气含水率的测量,含水率在0%~5%范围内变化时的平均引用误差为3.98%。 展开更多
关键词 气液两相流 含水率 湿天然气 电极阵列 微波传感器
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用于ECG电极的长期稳定性评估方法:以皮革电极为例 被引量：1
12
作者 刘海龙 芶立 《材料导报》 北大核心 2025年第4期22-27,共6页
新型柔性电极采集心电(ECG)数据十分便利,但证实电极有效性时缺乏长期稳定性的评估数据,因此提出了一种多维度评价新型柔性电极长期稳定性的方法,包括外观形态、电极-皮肤接触阻抗、三种姿态下ECG采集质量三个方面;其中ECG采集质量的评... 新型柔性电极采集心电(ECG)数据十分便利,但证实电极有效性时缺乏长期稳定性的评估数据,因此提出了一种多维度评价新型柔性电极长期稳定性的方法,包括外观形态、电极-皮肤接触阻抗、三种姿态下ECG采集质量三个方面;其中ECG采集质量的评估由改进的信噪比、设计的汉明距离(HD-RPS-2D)和其他四个常用指标进行量化。通过自制的新型猪皮革电极进行验证,结果表明:在144 h的佩戴过程中,猪皮革电极外观变化小,电极-皮肤接触阻抗在20~50 Hz范围内均低于标准电极,并且在所有测试频段内整体波动小;六个指标能够衡量ECG信号质量,采集ECG的指标值在三种姿态下均与标准电极高度相近,特别是坐姿、站姿状态下长期稳定。 展开更多
关键词 柔性电极 心电电极 皮革电极 长期稳定性
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三维电极-电Fenton耦合法处理乳化含油废水 被引量：1
13
作者 张华 户传龙 +3 位作者 吴迪 杨文新 薛佳 张文艺 《工业水处理》 北大核心 2025年第2期118-125,共8页
机加工产生的乳化含油废水中有机物成分复杂,可生化性差,采用纳米零价铁、活性炭及玻璃珠混合颗粒作为粒子电极,构建三维电极-电Fenton耦合工艺体系对其进行处理。考察阴极板材料、粒子电极投加比、电压、pH、极板间距、曝气量等因素对... 机加工产生的乳化含油废水中有机物成分复杂,可生化性差,采用纳米零价铁、活性炭及玻璃珠混合颗粒作为粒子电极,构建三维电极-电Fenton耦合工艺体系对其进行处理。考察阴极板材料、粒子电极投加比、电压、pH、极板间距、曝气量等因素对乳化含油废水总油、COD去除效果的影响。结果表明,pH、极板间距、曝气量、电压是主要影响因子,影响程度排序为pH>极板间距>曝气量>电压。采用三维电极-电Fenton体系处理COD 1030 mg/L、总油质量浓度约为150 mg/L的乳化含油废水,在电压为25 V,活性炭、纳米零价铁、玻璃珠投加量分别为60、20、20 g/L,pH=3,极板间距6 cm,曝气量为1.0 L/min,电解液Na_(2)SO_(4)质量浓度4 g/L条件下污染物去除效果较佳,COD和总油去除率最高分别可达89.95%和93.97%。GC-MS图谱分析表明,三维电极-电Fenton耦合工艺可将乳化含油废水中的长链、短链石油烃等氧化、破链、分解成为分子较小的有机物,甚至矿化为二氧化碳和水。技术经济分析表明,该工艺具有一定的成本优势,有推广应用前景。 展开更多
关键词 三维电极 电FENTON 含油废水 粒子电极
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用于超级电容器的生物炭电极材料性能研究进展 被引量：1
14
作者 梁雨晖 陈德珍 《新能源进展》 北大核心 2025年第1期51-68,共18页
在众多储能元件中,超级电容器因具有功率密度高、倍率性能优异、循环稳定性好的优点而受到广泛关注。以低成本、绿色清洁、含碳量高的生物炭作为电极材料是目前的主要研究方向。回顾了生物炭制备方法包括热解、水热和气化对生物炭作为... 在众多储能元件中,超级电容器因具有功率密度高、倍率性能优异、循环稳定性好的优点而受到广泛关注。以低成本、绿色清洁、含碳量高的生物炭作为电极材料是目前的主要研究方向。回顾了生物炭制备方法包括热解、水热和气化对生物炭作为电极原材料的适应性;分析了生物炭比表面积、孔隙结构、官能团、电导率等性质对超级电容器性能的影响;讨论了生物炭物理活化、化学活化、原子掺杂、导电聚合物与生物炭复合、金属氧化物与生物炭复合等活化改性方法对超级电容器性能的提升;比较了常见生物质类型如木质、海洋生物质、草本和水果等生物质在超级电容器中的应用性能。结果表明:以高比表面积和构建合适的介孔微孔比为生物炭改性目标,并通过掺入杂原子或导电聚合物来增加比电容是合适路径。在众多生物质中,木质生物质因孔隙发达、灰分低、纤维素含量高等优势而成为主要研究对象,可制备多级多孔结构和超高含碳量的生物炭,有望用于生产高性能超级电容器电极材料。目前,进一步明确生物炭特性和超级电容性能之间的构效关系仍是研究重点。 展开更多
关键词 超级电容器 生物炭 电极材料 改性 比电容
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环状电极压电作动器的制备与位移检测 被引量：1
15
作者 李海吉 刘永刚 +1 位作者 王亚腾 杜哲 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第4期110-113,共4页
本文提出了一种基于交叉指型排列分布的环状电极压电作动器,分析了其电极结构与驱动原理,采用丝网印刷法对环状电极压电作动器的电极进行制作,并进行极化,完成对待测元件的制备。搭建了位移检测平台,对待测元件的静态性能进行检测。试... 本文提出了一种基于交叉指型排列分布的环状电极压电作动器,分析了其电极结构与驱动原理,采用丝网印刷法对环状电极压电作动器的电极进行制作,并进行极化,完成对待测元件的制备。搭建了位移检测平台,对待测元件的静态性能进行检测。试验结果表明:激励信号波形对直径为?25 mm、厚度为2 mm、电极宽度为0.8 mm、分支电极中心距为1.6 mm的环状电极压电作动器的峰值位移影响不大。当激励频率从0.2 Hz逐渐增加到1.0 Hz时,其位移峰值从1.5μm降低到了1.3μm。激励电压对该元件的峰值位移影响比较大,当激励电压幅值为50 V时,其峰值位移只有0.4μm;当激励电压幅值为200 V时,其峰值位移达到了1.5μm,是相同结构的传统电极压电作动器的2.37倍,该驱动器具有较好的位移性能。 展开更多
关键词 环状电极 制备 压电作动器 激励信号 径向位移
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基于硫电极设计实现贫电解液锂硫电池的最新研究进展 被引量：1
16
作者 陈雪 蒋光辉 +1 位作者 欧阳全胜 邵姣婧 《无机盐工业》 北大核心 2025年第2期1-13,共13页
锂硫电池因其高的理论能量密度而受到广泛关注,被认为是极具潜力的下一代储能装置。虽然在过去的十几年里其电性能已显著提升,但目前大多数测试时仍然使用过量的电解液。高电解液用量不仅会增加电池的制作成本,还会降低其实际能量密度,... 锂硫电池因其高的理论能量密度而受到广泛关注,被认为是极具潜力的下一代储能装置。虽然在过去的十几年里其电性能已显著提升,但目前大多数测试时仍然使用过量的电解液。高电解液用量不仅会增加电池的制作成本,还会降低其实际能量密度,不利于商业化应用。因此,开发兼具贫电解液用量和优异电化学性能特性的锂硫电池尤为关键。基于此,概述了锂硫电池在贫电解液条件下的困境,且详细讨论了基于硫电极设计以减少电解液用量的途径:1)优化电极孔隙率和离子传导,以降低锂离子的传输路径并提升传输能力;2)引入金属基或非金属基催化剂,增强活性物质在贫液条件下的反应动力学;3)开发新型活性材料,规避在贫液条件下因大量多硫化锂溶解于电解液带来的电池性能恶化问题。最后,针对构筑贫电解液高能量密度锂硫电池,提出了进一步优化正极设计的相关展望。 展开更多
关键词 锂硫电池 硫电极设计 贫电解液
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多元复合稀土钨电极与钍钨电极的生态设计实践
17
作者 杨坤 陈文娟 +4 位作者 杨建参 高峰 龚先政 刘宇 孙博学 《材料导报》 北大核心 2025年第12期121-127,共7页
钨电极材料作为机械、核电、航空航天等行业不可或缺的功能材料,被应用于钨极氩弧焊、等离子切割等工艺技术中。钨电极市场中稀土钨电极占据近50%的份额,其中以多元复合稀土钨电极为主,另外,具有放射性的钍钨电极仍然占据一定份额。多... 钨电极材料作为机械、核电、航空航天等行业不可或缺的功能材料,被应用于钨极氩弧焊、等离子切割等工艺技术中。钨电极市场中稀土钨电极占据近50%的份额,其中以多元复合稀土钨电极为主,另外,具有放射性的钍钨电极仍然占据一定份额。多元复合稀土钨电极虽能够满足焊接行业对电极的性能要求,避免钍钨电极的放射性污染,然而生产过程需要消耗宝贵的稀土战略资源,因此有必要从生态设计的角度出发衡量二者的综合优越性。本工作基于生命周期评价(Life cycle assessment, LCA)思想,从资源-环境-性能三个因素对钨电极材料产品进行生态设计,建立了基于资源-环境-性能多因素综合决策方法模型和基于模糊矩阵理论的钨电极生态设计多指标评价模型。研究结果显示,多元复合稀土钨电极的轧制工艺路线在资源、环境和性能指标上均优于钍钨电极。其环境负荷较钍钨电极旋锻工艺路线降低了约37.84%;在生产阶段的资源耗竭性上,较钍钨电极旋锻工艺路线的资源影响潜值降低了67.40%;对焊接应用需求的满足程度优于钍钨电极,且综合性能指标比钍钨电极高出约35.50%。综合考虑基于不同生态设计方法与设计因素,针对钨极氩弧焊焊接应用领域,多元复合稀土钨电极的生态实施效果优于钍钨电极。 展开更多
关键词 多元复合稀土钨电极 钍钨电极 生态设计 生命周期评价
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基于ADRC的多电极协同上肢康复运动控制方法
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作者 霍本岩 王亚楠 +2 位作者 张赞 董安琴 刘艳红 《郑州大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第2期1-10,18,共11页
功能性电刺激(FES)是重要的卒中致残康复治疗方法,而现有的功能性电刺激设备多使用单对表面电极对肌肉施加刺激,难以在肢体运动过程中精确定位最佳刺激位置,同时,受内外干扰的影响,康复运动控制精度有待提高。为此,提出了一种基于自抗... 功能性电刺激(FES)是重要的卒中致残康复治疗方法,而现有的功能性电刺激设备多使用单对表面电极对肌肉施加刺激,难以在肢体运动过程中精确定位最佳刺激位置,同时,受内外干扰的影响,康复运动控制精度有待提高。为此,提出了一种基于自抗扰控制(ADRC)的多电极协同控制方法。首先,设计了一套用于上肢康复的多电极功能性电刺激系统;其次,通过分析上肢的动力学模型确定电极切换策略,在角度跟踪过程中根据角度区间动态调整电极组合,实现对最佳刺激位置的跟踪;再次,引入ADRC作为控制器实时估计和补偿系统的扰动;最后,招募健康受试者,开展仿真和实验验证。结果表明:所提出的控制方法实现了对上肢运动的精确控制,与固定电极策略的控制方法相比,平均跟踪误差均值降低了约50.41%,均方差降低了约43.30%。此外,受试者肌电信号分析结果表明:采用电极切换策略的肌电信号与固定电极策略相比,振幅平均绝对值MAV和中值频率MF分别减少了约40.21%、17.97%,肌肉疲劳得到了一定的缓解。 展开更多
关键词 功能性电刺激 多电极切换策略 上肢康复系统 电极阵列 自抗扰控制
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电容去离子提锂技术中电极材料的研究进展
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作者 陈泽秋 蔡黎淼 +5 位作者 关杰 李瞻洋 王昊 郭耀广 徐兴涛 潘丽坤 《物理化学学报》 北大核心 2025年第8期58-76,共19页
随着新能源领域对锂资源需求的持续增长,开发高效的锂提取技术变得及其重要。然而,由于其高能耗和可能引发的二次污染问题,传统的锂提取和回收技术具有实际应用和发展的局限性。电容去离子(CDI)技术作为一种新兴的锂提取技术,在效率、... 随着新能源领域对锂资源需求的持续增长,开发高效的锂提取技术变得及其重要。然而,由于其高能耗和可能引发的二次污染问题,传统的锂提取和回收技术具有实际应用和发展的局限性。电容去离子(CDI)技术作为一种新兴的锂提取技术,在效率、成本效益和能源消耗方面展现出巨大的潜力。本综述从文献计量入手,剖析了CDI提锂的关键研究主题,进而全面总结了在CDI提锂技术中电极材料的最新进展,并探讨了使用这些材料构建的各种CDI系统类型。本研究详细阐明了CDI系统中用于锂资源回收的主要电极材料——水系锂离子电极材料(包括LiFePO_(4)、LiMn_(2)O_(4)、LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)等)及其修饰材料(包括碳纳米管、石墨烯、MOF等)。此外,本文讨论了通过不同的电容去离子(CDI)系统提高锂提取效率,并评估了各种先进电极材料在这些系统中的性能。文末强调了机器学习在CDI提锂领域的应用潜力,并期望本研究将为未来开发基于CDI的高效锂提取系统提供坚实的理论基础和实践指导。 展开更多
关键词 电容去离子 锂离子提取 电化学 电极材料
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Ni掺杂WP_(2)纳米线自支撑电极的制备及其碱性电催化析氢性能
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作者 张剑桥 刘洋 +6 位作者 何艳 周娅玲 杨帆 程诗慧 夏斌 王众 陈世建 《无机化学学报》 北大核心 2025年第8期1610-1616,共7页
首先采用水热法在碳布(CC)上生长了Ni掺杂WO_(3)纳米线(Ni-WO_(3)NWs/CC),然后利用高真空固相磷化法将其磷化,得到CC表面生长Ni掺杂WP_(2)纳米线复合材料(Ni-WP_(2)NWs/CC)。研究其电催化析氢性能发现,Ni掺杂能够有效降低电催化析氢反... 首先采用水热法在碳布(CC)上生长了Ni掺杂WO_(3)纳米线(Ni-WO_(3)NWs/CC),然后利用高真空固相磷化法将其磷化,得到CC表面生长Ni掺杂WP_(2)纳米线复合材料(Ni-WP_(2)NWs/CC)。研究其电催化析氢性能发现,Ni掺杂能够有效降低电催化析氢反应中的过电位。其中,当Ni、W物质的量之比为10%时制备得到的10%Ni-WP_(2)NWs/CC表现出最佳的催化性能。在碱性条件下,当电流密度为10和100 mA·cm^(-2)时,10%Ni-WP_(2)NWs/CC所需的过电位分别为115和190 mV。经过Ni掺杂后,10%Ni-WP_(2)NWs/CC的电化学活性表面积明显增加。此外,在长时间的电催化条件下,该催化剂依然能保持良好的工作稳定性。 展开更多
关键词 电催化产氢 过渡金属磷化物 掺杂 自支撑电极
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