1. Подготовка на облога
За да се олесни подоцнежниот електрохемиски тест, избран е 30мм × 4 мм 304 не'рѓосувачки челик како основа. Полски и извадете го преостанатиот оксид слој и дамките на 'рѓа на површината на подлогата со шкурка, ставете ги во чаша што содржи ацетон, третирајте ги дамките на површината на подлогата со ултразвук за чистење BG-06C на компанијата Bangjie Electronics Company за 20 мин. Остатоците за абење на површината на металниот подлога со алкохол и дестилирана вода и исушете ги со вентилатор. Потоа, алумина (Al2O3), графен и хибриден јаглерод наноцев (MWNT-COOHSDBS) беа подготвени во пропорција (100: 0: 0, 99.8: 0.2: 0, 99.8: 0: 0.2, 99,6: 0.2: 0.2) и ставени во Мелница за топка (QM-3SP2 на фабриката за инструменти на Нанџинг Нанда) за мелење и мешање на топката. Ротирачката брзина на мелницата за топка беше поставена на 220 r / min, а мелницата за топка беше свртена кон
После мелењето на топката, поставете ја брзината на вртење на резервоарот за мелење на топката да биде 1/2 наизменично по завршувањето на мелењето на топката и поставете ја брзината на вртење на резервоарот за мелење на топката да биде 1/2 наизменично по завршувањето на мелењето на топката. Керамичкиот агрегат на топката и врзивно средство се мешаат рамномерно според масовната фракција од 1,0 ∶ 0,8. Конечно, леплива керамичка обвивка беше добиена со процес на лекување.
2. Тест за корозија
Во оваа студија, електрохемискиот тест за корозија го усвои електрохемиската работна станица Шангај Ченхуа CHI660E, а тестот усвојува систем за тест на електрода. Платинумската електрода е помошна електрода, електродата од сребрена сребрена хлорид е референтна електрода, а обложениот примерок е работна електрода, со ефикасна површина на изложеност од 1CM2. Поврзете ја референтната електрода, работната електрода и помошната електрода во електролитичката ќелија со инструментот, како што е прикажано на сликите 1 и 2. пред тестот, натопете го примерокот во електролитот, што е 3,5% раствор на NaCl.
3 Анализа на тафел на електрохемиска корозија на облоги
На Сл. 3 е прикажана кривата на Тафел на неоткриен подлога и керамичка обвивка обложена со различни нано адитиви по електрохемиска корозија за 19H. Напонот на корозија, густината на струјата на корозијата и податоците за тестот за електрична импеданса добиени од електрохемискиот тест за корозија се прикажани во Табела 1.
Достави
Кога густината на струјата на корозија е помала и ефикасноста на отпорност на корозија е поголема, ефектот на отпорност на корозија на облогата е подобар. Од Слика 3 и Табела 1 може да се види дека кога времето на корозија е 19H, максималниот напон на корозија на голи метална матрица е -0,680 V, а густината на струјата на корозија на матрицата е исто така најголемата, достигнувајќи 2,890 × 10-6 а /cm2。 Кога е обложена со чиста алумина керамичка обвивка, густината на струјата на корозија се намали на 78%, а ЈП беше 22,01%. Тоа покажува дека керамичката обвивка игра подобра заштитна улога и може да ја подобри отпорноста на корозијата на облогата во неутрален електролит.
Кога во облогата се додава 0,2% MWNT-COOH-SDBS или 0,2% графен, густината на струјата на корозија се намали, отпорот се зголеми, а отпорот на корозија на облогата е дополнително подобрена, со ЈП од 38,48% и 40,10%, соодветно. Кога површината е обложена со 0,2% MWNT-COOH-SDBS и 0,2% измешана алуминална облога од графен, струјата на корозија е дополнително намалена од 2,890 × 10-6 A / cm2 надолу на 1,536 × 10-6 a / cm2, максимална отпорност Вредноста, зголемена од 11388 Ω на 28079 Ω, а ЈП на облогата може да достигне 46,85%. Тоа покажува дека подготвениот целен производ има добра отпорност на корозија, а синергистичкиот ефект на јаглеродните наноцевки и графен може ефикасно да ја подобри отпорноста на корозијата на керамичката облога.
4. Ефект на време на натопување на импеданса на обложување
За понатамошно истражување на отпорноста на корозијата на облогата, со оглед на влијанието на времето на потопување на примерокот во електролитот на тестот, се добиваат кривините на промената на отпорот на четирите облоги во различно време на потопување, како што е прикажано на Слика 4.
Достави
Во почетната фаза на потопување (10 ч), како резултат на добрата густина и структурата на облогата, електролитот е тешко да се потопи во облогата. Во тоа време, керамичката обвивка покажува висок отпор. По натопување за одреден временски период, отпорот значително се намалува, затоа што со текот на времето, електролитот постепено формира корозивен канал низ порите и пукнатините во облогата и продира во матрицата, што резултира во значително намалување на отпорот на отпорот на отпорот на отпорот на отпорот на отпорот на отпорот на отпорот на отпорот на отпорот на отпорот на отпорот на отпорот облогата.
Во втората фаза, кога производите за корозија се зголемуваат на одредена количина, дифузијата е блокирана и јазот постепено се блокира. Во исто време, кога електролитот навлегува во интерфејсот за врзување на долниот слој / матрицата за врзување, молекулите на водата ќе реагираат со елементот Fe во матрицата на спојот за обложување / матрица за производство на тенок метален оксид филм, што го спречува Пенетрацијата на електролитот во матрицата и ја зголемува вредноста на отпорот. Кога голата метална матрица е електрохемиски кородирана, повеќето од зелените флокулентни врнежи се произведуваат на дното на електролитот. Електролитичкиот раствор не ја смени бојата кога електролизирање на обложениот примерок, што може да го докаже постоењето на горенаведената хемиска реакција.
Поради краткото време на натопување и големите фактори на надворешно влијание, со цел дополнително да се добие точна промена во однос на електрохемиските параметри, анализирани се кривите на тафелот од 19 ч и 19,5 ч. Густината на струјата на корозијата и отпорноста добиена со софтверот за анализа ZSIMPWIN се прикажани во Табела 2. Може да се открие дека кога се натопени за 19 ч, во споредба со голиот подлога, густината на струјата на корозијата на чиста алумина и композитната облога на алумини помала и вредноста на отпорот е поголема. Вредноста на отпорноста на керамичката облога што содржи јаглеродни наноцевки и облогата што содржи графен е скоро иста, додека структурата на облогата со јаглеродни наноцевки и композитни материјали на графен е значително подобрена, ова е затоа што синергистичкиот ефект на еднодимензионалните јаглеродни наноцевки и дводимензионалните графен ја подобрува отпорноста на корозијата на материјалот.
Со зголемувањето на времето за потопување (19,5 ч), се зголемува отпорот на голи подлога, што укажува дека е во втората фаза на корозија и метален оксид филм се произведува на површината на подлогата. Слично на тоа, со зголемувањето на времето, отпорноста на чиста алумина керамичка обвивка исто така се зголемува, што укажува дека во ова време, иако постои забавување на ефектот на керамичката обвивка, електролитот навлезе во врската за врзување на облогата / матрицата, и произведе оксиден филм преку хемиска реакција.
Во споредба со алуминиумската обвивка која содржи 0,2% MWNT-COOH-SDB, алуминиумската обвивка која содржи 0,2% графен и алуминиумската обвивка која содржи 0,2% MWNT-COOH-SDB и 0,2% графин, отпорноста на облогата значително се намали со зголемувањето на времето, намалена до 22,94%, 25,60% и 9,61%, соодветно, што укажува дека електролитот не Навлезете во зглобот помеѓу облогата и подлогата во овој момент, тоа е затоа што структурата на јаглеродните наноцевки и графен ја блокира надолна пенетрација на електролит, со што се штити матрицата. Синергистичкиот ефект на двајцата е дополнително потврден. Облогата што содржи два нано материјали има подобра отпорност на корозија.
Преку кривата на тафелот и кривата на промена на електричната вредност на импеданса, се открива дека алуминиумската керамичка обвивка со графен, јаглеродни наноцевки и нивната мешавина можат да ја подобрат отпорноста на корозијата на металната матрица, а синергистичкиот ефект на двете може дополнително да ја подобри корозијата Отпорност на лепило керамички слој. Со цел дополнително да се истражи ефектот на нано адитивите врз отпорноста на корозијата на облогата, забележана е микро -површинска морфологија на облогата по корозија.
Достави
Слика 5 (A1, A2, B1, B2) ја покажува површинската морфологија на изложените 304 не'рѓосувачки челик и обложената чиста алумина керамика при различно зголемување по корозијата. Слика 5 (А2) покажува дека површината по корозијата станува груба. За голиот супстрат, на површината се појавуваат неколку големи јами за корозија по потопување во електролит, што укажува дека отпорноста на корозија на голиот метален матрица е слаба, а електролитот е лесен за навлегување во матрицата. For pure alumina ceramic coating, as shown in Figure 5 (B2), although porous corrosion channels are generated after corrosion, the relatively dense structure and excellent corrosion resistance of pure alumina ceramic coating effectively block the invasion of electrolyte, which explains the reason for the Ефективно подобрување на импедансата на алуминиумската керамичка обвивка.
Достави
Површинска морфологија на MWNT-COOH-SDBS, облоги што содржат 0,2% графен и облоги што содржат 0,2% MWNT-COOH-SDBS и 0,2% графен. Може да се види дека двете облоги што содржат графен на Слика 6 (Б2 и Ц2) имаат рамна структура, врзувањето помеѓу честичките во облогата е тесно, а агрегатните честички се цврсто завиткани со лепило. Иако површината е еродирана со електролит, се формираат помалку пори канали. По корозијата, површината на облогата е густа и има неколку структури на дефекти. За Слика 6 (A1, A2), заради карактеристиките на MWNT-COOH-SDB, облогата пред корозијата е униформно дистрибуирана порозна структура. По корозијата, порите на оригиналниот дел стануваат тесни и долги, а каналот станува подлабок. Во споредба со Слика 6 (Б2, Ц2), структурата има повеќе дефекти, што е во согласност со дистрибуцијата на големината на вредноста на импедансата на облогата добиена од електрохемискиот тест за корозија. Тоа покажува дека алуминиумската керамичка обвивка која содржи графен, особено мешавината на графен и јаглерод наноцевка, има најдобра отпорност на корозија. Ова е затоа што структурата на јаглерод наноцев и графен може ефикасно да ја блокира дифузијата на пукнатината и да ја заштити матрицата.
5 Дискусија и резиме
Преку тест за отпорност на корозија на јаглеродни наноцевки и адитиви на графен на алуминиумска керамичка облога и анализа на површинската микроструктура на облогата, се извлечени следниве заклучоци:
(1) Кога времето на корозија беше 19 ч, додавајќи 0,2% хибриден јаглерод наноцев + 0,2% графин мешан материјал алумина керамички слој, густината на струјата на корозија се зголеми од 2,890 × 10-6 A / cm2 до 1,536 × 10-6 A / CM2, електричната импеданса е зголемена од 11388 Ω на 28079 Ω и отпорност на корозија Ефикасноста е најголемата, 46,85%. Во споредба со чиста алумина керамичка обвивка, композитната обвивка со графен и јаглеродни наноцевки има подобра отпорност на корозија.
(2) Со зголемувањето на времето на потопување на електролитот, електролитот продира во зглобот на површината на облогата / подлогата за производство на филм со метален оксид, што го спречува навлегувањето на електролитот во подлогата. Електричната импеданса прво се намалува, а потоа се зголемува, а отпорноста на корозија на чиста алумина керамичка обвивка е слаба. Структурата и синергијата на јаглеродните наноцевки и графен ја блокираа надолна пенетрација на електролит. Кога се натопи за 19,5 ч, електричната импеданса на облогата што содржи нано материјали се намали за 22,94%, 25,60% и 9,61%, соодветно, а отпорот на корозија на облогата беше добра.
6. Механизам на влијание на отпорност на корозија на облогата
Преку кривата на тафелот и кривата на промена на електричната вредност на импеданса, се открива дека алуминиумската керамичка обвивка со графен, јаглеродни наноцевки и нивната мешавина можат да ја подобрат отпорноста на корозијата на металната матрица, а синергистичкиот ефект на двете може дополнително да ја подобри корозијата Отпорност на лепило керамички слој. Со цел дополнително да се истражи ефектот на нано адитивите врз отпорноста на корозијата на облогата, забележана е микро -површинска морфологија на облогата по корозија.
Слика 5 (A1, A2, B1, B2) ја покажува површинската морфологија на изложените 304 не'рѓосувачки челик и обложената чиста алумина керамика при различно зголемување по корозијата. Слика 5 (А2) покажува дека површината по корозијата станува груба. За голиот супстрат, на површината се појавуваат неколку големи јами за корозија по потопување во електролит, што укажува дека отпорноста на корозија на голиот метален матрица е слаба, а електролитот е лесен за навлегување во матрицата. For pure alumina ceramic coating, as shown in Figure 5 (B2), although porous corrosion channels are generated after corrosion, the relatively dense structure and excellent corrosion resistance of pure alumina ceramic coating effectively block the invasion of electrolyte, which explains the reason for the Ефективно подобрување на импедансата на алуминиумската керамичка обвивка.
Површинска морфологија на MWNT-COOH-SDBS, облоги што содржат 0,2% графен и облоги што содржат 0,2% MWNT-COOH-SDBS и 0,2% графен. Може да се види дека двете облоги што содржат графен на Слика 6 (Б2 и Ц2) имаат рамна структура, врзувањето помеѓу честичките во облогата е тесно, а агрегатните честички се цврсто завиткани со лепило. Иако површината е еродирана со електролит, се формираат помалку пори канали. По корозијата, површината на облогата е густа и има неколку структури на дефекти. За Слика 6 (A1, A2), заради карактеристиките на MWNT-COOH-SDB, облогата пред корозијата е униформно дистрибуирана порозна структура. По корозијата, порите на оригиналниот дел стануваат тесни и долги, а каналот станува подлабок. Во споредба со Слика 6 (Б2, Ц2), структурата има повеќе дефекти, што е во согласност со дистрибуцијата на големината на вредноста на импедансата на облогата добиена од електрохемискиот тест за корозија. Тоа покажува дека алуминиумската керамичка обвивка која содржи графен, особено мешавината на графен и јаглерод наноцевка, има најдобра отпорност на корозија. Ова е затоа што структурата на јаглерод наноцев и графен може ефикасно да ја блокира дифузијата на пукнатината и да ја заштити матрицата.
7 Дискусија и резиме
Преку тест за отпорност на корозија на јаглеродни наноцевки и адитиви на графен на алуминиумска керамичка облога и анализа на површинската микроструктура на облогата, се извлечени следниве заклучоци:
(1) Кога времето на корозија беше 19 ч, додавајќи 0,2% хибриден јаглерод наноцев + 0,2% графин мешан материјал алумина керамички слој, густината на струјата на корозија се зголеми од 2,890 × 10-6 A / cm2 до 1,536 × 10-6 A / CM2, електричната импеданса е зголемена од 11388 Ω на 28079 Ω и отпорност на корозија Ефикасноста е најголемата, 46,85%. Во споредба со чиста алумина керамичка обвивка, композитната обвивка со графен и јаглеродни наноцевки има подобра отпорност на корозија.
(2) Со зголемувањето на времето на потопување на електролитот, електролитот продира во зглобот на површината на облогата / подлогата за производство на филм со метален оксид, што го спречува навлегувањето на електролитот во подлогата. Електричната импеданса прво се намалува, а потоа се зголемува, а отпорноста на корозија на чиста алумина керамичка обвивка е слаба. Структурата и синергијата на јаглеродните наноцевки и графен ја блокираа надолна пенетрација на електролит. Кога се натопи за 19,5 ч, електричната импеданса на облогата што содржи нано материјали се намали за 22,94%, 25,60% и 9,61%, соодветно, а отпорот на корозија на облогата беше добра.
(3) Поради карактеристиките на јаглеродните наноцевки, облогата додадена само со јаглеродни наноцевки има рамномерно дистрибуирана порозна структура пред корозија. По корозијата, порите на оригиналниот дел стануваат тесни и долги, а каналите стануваат подлабоки. Облогата што содржи графен има рамна структура пред корозијата, комбинацијата помеѓу честичките во облогата е близу, а агрегатните честички се цврсто завиткани со лепило. Иако површината е еродирана со електролит по корозија, има неколку пори канали и структурата е сè уште густа. Структурата на јаглеродните наноцевки и графен може ефикасно да го блокира пропагирањето на пукнатината и да ја заштити матрицата.
Време на објавување: март-09-2022