1. Preparazione di revestimentu
Per facilità a prova elettrochimica più tardi, 30mm hè sceltu × 4 mm 304 in acciaio inox cum'è a basa.Pula è sguassate a capa di l'ossidu residuale è i punti di ruggine nantu à a superficia di u sustrato cù carta di vetrata, mette in un beaker chì cuntene acetone, trattate e macchie nantu à a superficia di u sustrato cù bg-06c cleaner ultrasonico di a cumpagnia di l'elettronica Bangjie per 20min, sguassate. i detriti di usu nantu à a superficia di u sustrato di metallu cù l'alcohol è l'acqua distillata, è siccate cù un soffiu.Allora, l'alumina (Al2O3), u grafene è u nanotubu di carbonu hibridu (mwnt-coohsdbs) sò stati preparati in proporzioni (100: 0: 0, 99.8: 0.2: 0, 99.8: 0: 0.2, 99.6: 0.2: 0.2), è messi in una proporzione. un mulinu di sfera (qm-3sp2 di a fabbrica di strumenti Nanjing NANDA) per a fresatura di sfere è mischju.A velocità di rotazione di u mulinu di bola hè stata stabilita à 220 R / min, è u mulinu di bola hè stata turnata
Dopu a fresatura di bola, stabilisce a velocità di rotazione di u tank di fresatura di bola per esse 1 / 2 alternativamente dopu chì a fresa di bola hè finita, è stabilisce a velocità di rotazione di u tank di fresatura di bola per esse 1 / 2 alternativamente dopu chì a fresatura di bola hè finita.L'aggregatu di ceramica macinata à bola è u legante sò mischiati uniformemente secondu a frazione di massa di 1,0 ∶ 0,8.Infine, u revestimentu di ceramica adesiva hè stata ottenuta da u prucessu di cura.
2. Test di corrosione
In stu studiu, a prova di corrosione elettrochimica adopta Shanghai Chenhua chi660e stazione di travagliu elettrochimica, è a prova adopta un sistema di prova di trè elettrodi.L'elettrodu di platinu hè l'elettrodu ausiliariu, l'elettrodu di cloruru d'argentu d'argentu hè l'elettrodu di riferimentu, è a mostra rivestita hè l'elettrodu di travagliu, cù una zona di esposizione efficace di 1cm2.Cunnette l'elettrodu di riferimentu, l'elettrodu di travagliu è l'elettrodu ausiliariu in a cellula elettrolitica cù l'instrumentu, cum'è mostra in i Figures 1 è 2. Prima di a prova, immergete a mostra in l'elettrolitu, chì hè una suluzione 3,5% NaCl.
3. Analisi Tafel di currusioni electrochemical di rivestimenti
Fig. 3 mostra a curva Tafel di sustrato uncoated è revestimentu ceramicu rivestitu cù diversi additivi nano dopu a corrosione elettrochimica per 19h.A tensione di corrosione, a densità di corrente di corrosione è i dati di teste di impedenza elettrica ottenuti da a prova di corrosione elettrochimica sò mostrati in a Tabella 1.
Mandate
Quandu a densità di a curruzzione hè più chjuca è l'efficienza di a resistenza à a corrosione hè più alta, l'effettu di a resistenza à a corrosione di u revestimentu hè megliu.Pò esse vistu da a Figura 3 è a tavula 1 chì quandu u tempu di corrosione hè 19h, a tensione massima di corrosione di a matrice di metallo nudu hè -0,680 V, è a densità di curruzzione di a matrice hè ancu u più grande, righjunghjendu 2,890 × 10-6 A. /cm2 。 Quandu u revestimentu di ceramica d'alumina pura, a densità di a curruzzione hè diminuita à 78% è PE era 22,01%.Mostra chì u revestimentu ceramicu ghjoca un rolu protettivu megliu è pò migliurà a resistenza à a corrosione di u revestimentu in elettrolitu neutru.
Quandu 0.2% mwnt-cooh-sdbs o 0.2% graphene hè statu aghjuntu à u revestimentu, a densità di a curruzzione hè diminuita, a resistenza aumentava, è a resistenza à a corrosione di u revestimentu hè stata migliurata in più, cù PE di 38.48% è 40.10% rispettivamente.Quandu a superficia hè rivestita cù 0.2% mwnt-cooh-sdbs è 0.2% graphene mista d'alumina coating, u currente di corrosione hè più ridutta da 2.890 × 10-6 A / cm2 finu à 1.536 × 10-6 A / cm2, a resistenza massima. valore, cresce da 11388 Ω à 28079 Ω, è u PE di u revestimentu pò ghjunghje sin'à 46,85%.Mostra chì u pruduttu destinatu preparatu hà una bona resistenza à a corrosione, è l'effettu sinergicu di i nanotubi di carbone è u grafene pò migliurà efficacemente a resistenza à a corrosione di u revestimentu ceramicu.
4. Effettu di u tempu di immersione nantu à l'impedenza di u revestimentu
Per scopre più a resistenza à a corrosione di u revestimentu, cunsiderendu l'influenza di u tempu d'immersione di a mostra in l'elettrolitu nantu à a prova, sò ottenute e curve di cambiamentu di a resistenza di i quattru rivestimenti à tempu d'immersione differente, cum'è mostra in a Figura. 4.
Mandate
In u stadiu iniziale di l'immersione (10 h), per via di a bona densità è a struttura di u revestimentu, l'elettrolitu hè difficiule di immerse in u revestimentu.À questu tempu, u revestimentu ceramicu mostra una alta resistenza.Dopu a soa per un periudu di tempu, a resistenza diminuite significativamente, perchè cù u passaghju di u tempu, l'elettrolitu forma gradualmente un canale di corrosione attraversu i pori è i cracke in u revestimentu è penetra in a matrice, risultatu in una diminuzione significativa di a resistenza di u rivestimentu.
In a seconda tappa, quandu i prudutti di currusioni aumentanu à una certa quantità, a diffusione hè bluccata è u gap hè pocu à pocu.À u listessu tempu, quandu l'elettrolitu penetra in l'interfaccia di ligame di a strata / matrice di fondu di ligame, e molécule d'acqua reagiscenu cù l'elementu Fe in a matrice à a junzione di revestimentu / matrice per pruduce una fina film d'ossidu di metallu, chì impedisce u penetrazione di l'elettroliti in a matrice è aumenta u valore di resistenza.Quandu a matrice di metallu nudu hè corroded electrochemically, a maiò parte di a precipitazione flocculent verde hè prodotta à u fondu di l'elettrolitu.A suluzione elettrolitica ùn hà micca cambiatu u culore quandu l'elettrolizeghja a mostra rivestita, chì pò pruvà l'esistenza di a reazione chimica sopra.
A causa di u cortu tempu di soaking è grande fattori di influenza esterna, in ordine per ottene più a rilazioni di cambiamentu precisa di paràmetri electrochemical, i curve Tafel di 19 h è 19,5 h sò analizati.A densità di a currente di corrosione è a resistenza ottenuta da u software di analisi zsimpwin sò mostrati in a Tabella 2. Si pò esse truvatu chì, quandu hè imbullatu per 19 h, paragunatu cù u sustrato nudu, a densità di corrente di corrosione di l'alumina pura è u revestimentu compositu d'alumina chì cuntene materiali nano additivi sò più chjucu è u valore di resistenza hè più grande.U valore di resistenza di u revestimentu ceramicu chì cuntene nanotubi di carbone è u revestimentu chì cuntene grafene hè quasi u stessu, mentre chì a struttura di revestimentu cù nanotubi di carbone è materiali compositi di grafene hè significativamente rinfurzata, Questu hè perchè l'effettu sinergicu di nanotubi di carbone unidimensionale è grafene bidimensionale. migliurà a resistenza di corrosione di u materiale.
Cù l'aumentu di u tempu d'immersione (19,5 h), a resistenza di u sustrato nudu aumenta, chì indica chì hè in a seconda tappa di a corrosione è a film d'ossidu di metallu hè pruduttu nantu à a superficia di u sustrato.In listessu modu, cù l'aumentu di u tempu, a resistenza di u revestimentu di ceramica d'alumina pura aumenta ancu, indicando chì in questu tempu, ancu s'ellu ci hè l'effettu di rallentamentu di u revestimentu ceramicu, l'elettrolitu hà penetratu l'interfaccia di ligame di u revestimentu / matrice, è hà pruduttu film d'ossidu. attraversu reazzione chimica.
In cunfrontu cù u revestimentu d'alumina chì cuntene 0,2% mwnt-cooh-sdbs, u revestimentu d'alumina chì cuntene 0,2% grafene è u revestimentu d'alumina chì cuntene 0,2% mwnt-cooh-sdbs è 0,2% graphene, a resistenza di u revestimentu hè diminuita significativamente cù l'aumentu di u tempu. da 22,94%, 25,60% è 9,61% rispettivamente, chì indicanu chì l'elettrolitu ùn hà micca penetratu in l'articulazione trà u revestimentu è u sustrato à questu tempu, Questu hè perchè a struttura di nanotubi di carbone è graphene impedisce a penetrazione di l'elettroliti in u descendente, prutegge cusì. a matrice.L'effettu sinergicu di i dui hè più verificatu.U revestimentu chì cuntene dui nano materiali hà megliu resistenza à a corrosione.
Attraversu a curva Tafel è a curva di cambiamentu di u valore di l'impedenza elettrica, si trova chì u revestimentu di ceramica alumina cù graphene, nanotubi di carbone è a so mistura pò migliurà a resistenza à a corrosione di a matrice metallica, è l'effettu sinergicu di i dui pò ancu migliurà a corrosione. resistenza di u revestimentu ceramicu adesivo.Per scopre più l'effettu di l'additivi nano nantu à a resistenza à a corrosione di u revestimentu, a morfologia di a superficia micro di u revestimentu hè stata osservata dopu a corrosione.
Mandate
A figura 5 (A1, A2, B1, B2) mostra a morfologia di a superficia di l'acciaio inossidabile 304 esposta è a ceramica d'alumina pura rivestita à diversi ingrandimenti dopu a corrosione.A figura 5 (A2) mostra chì a superficia dopu a corrosione diventa rugosa.Per u sustrato nudu, parechje grande fossa di corrosione appariscenu nantu à a superficia dopu l'immersione in l'elettroliti, chì indicanu chì a resistenza di corrosione di a matrice di metallo nudu hè povira è l'elettrolitu hè faciule per penetrà in a matrice.Per u revestimentu di ceramica d'alumina pura, cum'è mostra in a Figura 5 (B2), ancu se i canali di corrosione porosa sò generati dopu a corrosione, a struttura relativamente densa è l'eccellente resistenza à a corrosione di u revestimentu di ceramica d'alumina pura bloccanu efficacemente l'invasione di l'elettroliti, chì spiega u mutivu di u miglioramentu efficace di l'impedenza di u revestimentu di ceramica d'alumina.
Mandate
Morfologia di a superficia di mwnt-cooh-sdbs, rivestimenti chì cuntenenu 0.2% graphene è rivestimenti chì cuntenenu 0.2% mwnt-cooh-sdbs è 0.2% graphene.Pò esse vistu chì i dui rivestimenti chì cuntenenu grafene in a Figura 6 (B2 è C2) anu una struttura piatta, u ligame trà e particeddi in u revestimentu hè strettu, è e particeddi aggregati sò strettamente imballati da l'adesivo.Ancu se a superficia hè erosiata da l'elettroliti, sò furmati menu canali di pori.Dopu à a corrosione, a superficia di u revestimentu hè densu è ci sò pochi strutture difetti.Per a Figura 6 (A1, A2), per via di e caratteristiche di mwnt-cooh-sdbs, u revestimentu prima di a corrosione hè una struttura porosa distribuita uniformemente.Dopu à a corrosione, i pori di a parte originale diventanu stretti è longu, è u canali diventa più profundo.In cunfrontu cù a Figura 6 (B2, C2), a struttura hà più difetti, chì hè coherente cù a distribuzione di dimensione di u valore di l'impedenza di u revestimentu ottenuta da a prova di corrosione elettrochimica.Mostra chì u revestimentu ceramicu d'alumina chì cuntene grafene, in particulare a mistura di graphene è nanotubi di carbone, hà a megliu resistenza à a corrosione.Quissa hè perchè a struttura di nanotube di carbone è graphene ponu effittivamenti bluccà a diffusione crack è prutege a matrice.
5. Discussione è riassuntu
Attraversu a prova di resistenza à a corrosione di nanotubi di carbone è additivi di grafene nantu à u revestimentu ceramicu di allumina è l'analisi di a microstruttura di a superficia di u revestimentu, sò tratte e seguenti cunclusioni:
(1) Quandu u tempu di corrosione era di 19 h, aghjunghjendu 0,2% nanotubu di carbonu hibridu + 0,2% graphene materiale mistu di revestimentu ceramica d'alumina, a densità di curruzzione hè aumentata da 2,890 × 10-6 A / cm2 finu à 1,536 × 10-6 A / cm2, l'impedenza elettrica hè aumentata da 11388 Ω à 28079 Ω, è l'efficienza di resistenza à a corrosione hè u più grande, 46,85%.In cunfrontu cù u revestimentu di ceramica d'alumina pura, u revestimentu cumpostu cù graphene è nanotubi di carbone hà una migliore resistenza à a corrosione.
(2) Cù l'aumentu di u tempu d'immersione di l'elettroliti, l'elettroliti penetra in a superficia di l'articulazione di u revestimentu / sustrato per pruduce film d'ossidu di metallu, chì impedisce a penetrazione di l'elettroliti in u sustrato.L'impedenza elettrica prima diminuisce è poi aumenta, è a resistenza à a corrosione di u revestimentu ceramicu d'alumina pura hè povira.A struttura è a sinergia di i nanotubi di carbonu è u grafene hà bluccatu a penetrazione di l'elettroliti.Quandu s'imbulighja per 19,5 h, l'impedenza elettrica di u revestimentu chì cuntene nanu materiali diminuite da 22,94%, 25,60% è 9,61% rispettivamente, è a resistenza à a corrosione di u revestimentu hè stata bona.
6. Influenza miccanisimu di resistenza di currusioni di revestimentu
Attraversu a curva Tafel è a curva di cambiamentu di u valore di l'impedenza elettrica, si trova chì u revestimentu di ceramica alumina cù graphene, nanotubi di carbone è a so mistura pò migliurà a resistenza à a corrosione di a matrice metallica, è l'effettu sinergicu di i dui pò ancu migliurà a corrosione. resistenza di u revestimentu ceramicu adesivo.Per scopre più l'effettu di l'additivi nano nantu à a resistenza à a corrosione di u revestimentu, a morfologia di a superficia micro di u revestimentu hè stata osservata dopu a corrosione.
A figura 5 (A1, A2, B1, B2) mostra a morfologia di a superficia di l'acciaio inossidabile 304 esposta è a ceramica d'alumina pura rivestita à diversi ingrandimenti dopu a corrosione.A figura 5 (A2) mostra chì a superficia dopu a corrosione diventa rugosa.Per u sustrato nudu, parechje grande fossa di corrosione appariscenu nantu à a superficia dopu l'immersione in l'elettroliti, chì indicanu chì a resistenza di corrosione di a matrice di metallo nudu hè povira è l'elettrolitu hè faciule per penetrà in a matrice.Per u revestimentu di ceramica d'alumina pura, cum'è mostra in a Figura 5 (B2), ancu se i canali di corrosione porosa sò generati dopu a corrosione, a struttura relativamente densa è l'eccellente resistenza à a corrosione di u revestimentu di ceramica d'alumina pura bloccanu efficacemente l'invasione di l'elettroliti, chì spiega u mutivu di u miglioramentu efficace di l'impedenza di u revestimentu di ceramica d'alumina.
Morfologia di a superficia di mwnt-cooh-sdbs, rivestimenti chì cuntenenu 0.2% graphene è rivestimenti chì cuntenenu 0.2% mwnt-cooh-sdbs è 0.2% graphene.Pò esse vistu chì i dui rivestimenti chì cuntenenu grafene in a Figura 6 (B2 è C2) anu una struttura piatta, u ligame trà e particeddi in u revestimentu hè strettu, è e particeddi aggregati sò strettamente imballati da l'adesivo.Ancu se a superficia hè erosiata da l'elettroliti, sò furmati menu canali di pori.Dopu à a corrosione, a superficia di u revestimentu hè densu è ci sò pochi strutture difetti.Per a Figura 6 (A1, A2), per via di e caratteristiche di mwnt-cooh-sdbs, u revestimentu prima di a corrosione hè una struttura porosa distribuita uniformemente.Dopu à a corrosione, i pori di a parte originale diventanu stretti è longu, è u canali diventa più profundo.In cunfrontu cù a Figura 6 (B2, C2), a struttura hà più difetti, chì hè coherente cù a distribuzione di dimensione di u valore di l'impedenza di u revestimentu ottenuta da a prova di corrosione elettrochimica.Mostra chì u revestimentu ceramicu d'alumina chì cuntene grafene, in particulare a mistura di graphene è nanotubi di carbone, hà a megliu resistenza à a corrosione.Quissa hè perchè a struttura di nanotube di carbone è graphene ponu effittivamenti bluccà a diffusione crack è prutege a matrice.
7. Discussione è riassuntu
Attraversu a prova di resistenza à a corrosione di nanotubi di carbone è additivi di grafene nantu à u revestimentu ceramicu di allumina è l'analisi di a microstruttura di a superficia di u revestimentu, sò tratte e seguenti cunclusioni:
(1) Quandu u tempu di corrosione era di 19 h, aghjunghjendu 0,2% nanotubu di carbonu hibridu + 0,2% graphene materiale mistu di revestimentu ceramica d'alumina, a densità di curruzzione hè aumentata da 2,890 × 10-6 A / cm2 finu à 1,536 × 10-6 A / cm2, l'impedenza elettrica hè aumentata da 11388 Ω à 28079 Ω, è l'efficienza di resistenza à a corrosione hè u più grande, 46,85%.In cunfrontu cù u revestimentu di ceramica d'alumina pura, u revestimentu cumpostu cù graphene è nanotubi di carbone hà una migliore resistenza à a corrosione.
(2) Cù l'aumentu di u tempu d'immersione di l'elettroliti, l'elettroliti penetra in a superficia di l'articulazione di u revestimentu / sustrato per pruduce film d'ossidu di metallu, chì impedisce a penetrazione di l'elettroliti in u sustrato.L'impedenza elettrica prima diminuisce è poi aumenta, è a resistenza à a corrosione di u revestimentu ceramicu d'alumina pura hè povira.A struttura è a sinergia di i nanotubi di carbonu è u grafene hà bluccatu a penetrazione di l'elettroliti.Quandu s'imbulighja per 19,5 h, l'impedenza elettrica di u revestimentu chì cuntene nanu materiali diminuite da 22,94%, 25,60% è 9,61% rispettivamente, è a resistenza à a corrosione di u revestimentu hè stata bona.
(3) A causa di e caratteristiche di i nanotubi di carbone, u revestimentu aghjuntu cù i nanotubi di carbone solu hà una struttura porosa distribuita uniformemente prima di a corrosione.Dopu a corrosione, i pori di a parte originale diventanu stretti è longu, è i canali diventanu più profondi.U revestimentu chì cuntene grafene hà una struttura piatta prima di a corrosione, a cumminazione trà e particelle in u revestimentu hè vicinu, è e particelle aggregate sò strette imbulighjate da l'adesivo.Ancu s'è a superficia hè erosiata da l'elettroliti dopu a corrosione, ci sò pochi canali di poru è a struttura hè sempre densa.A struttura di i nanotubi di carbone è u grafene ponu efficacemente bluccà a propagazione di crack è prutegge a matrice.
Tempu di Postu: Mar-09-2022