1. Bevonat -előkészítés
A későbbi elektrokémiai teszt megkönnyítése érdekében a 30 mm -et × 4 mm -es 304 rozsdamentes acél választja ki alapként. Csiszolja és távolítsa el a maradék-oxidréteget és a rozsda foltokat a szubsztrát felületén csiszolópapírral, tegye őket egy acetont tartalmazó főzőpohárba, kezelje a szubsztrát felületén lévő foltokat a BG-06C ultrahangos tisztítószerrel a Bangjie Electronics Company 20 percig, távolítsa el az eltávolítást, távolítsa el az Election Company-t. A fémszubsztrát felületén lévő kopási törmelék alkohollal és desztillált vízzel, és fúvóval szárítsuk meg. Ezután az alumínium-oxidot (AL2O3), a grafént és a hibrid szén nanocsöveket (MWNT-COOHSDBS) arányban készítettük (100: 0: 0, 99,8: 0,2: 0, 99,8: 0: 0,2, 99,6: 0,2: 0,2), és behelyeztük. A golyó malom (a Nanjing Nanda Műszergyár QM-3SP2) golyó marálásához és keveréséhez. A golyó malom forgó sebességét 220 r / percre állítottuk, és a golyó malmot fordítottuk
A golyó őrlése után állítsa a golyó maró tartályának forgási sebességét váltakozva 1 /2 -re a golyó marás befejezése után, és állítsa a golyó maró tartályának forgási sebességét váltakozva 1 /2 -re a golyó marás befejezése után. A golyó őrölt kerámia aggregátumot és a kötőanyagot egyenletesen keverjük össze az 1,0 ∶ 0,8 tömegfrakció szerint. Végül a ragasztó kerámia bevonatot a kikeményedéssel kaptuk meg.
2. Korróziós teszt
Ebben a tanulmányban az elektrokémiai korróziós teszt elfogadja a Shanghai Chenhua Chi660E elektrokémiai munkaállomásot, és a teszt három elektródesztesztrendszert alkalmaz. A platina elektróda a kiegészítő elektród, az ezüst ezüst -klorid elektróda a referencia -elektród, a bevont minta pedig a működő elektród, az 1 cm2 tényleges expozíciós területe. Csatlakoztassa az elektrolitikus cellában a referenciaelektródot, a munkaelektródot és a kiegészítő elektródot a műszerrel, amint az az 1. és 2. ábrán látható. A teszt előtt áztassa a mintát az elektrolitban, amely 3,5% NaCl -oldat.
3. A bevonatok elektrokémiai korróziójának TAFEL elemzése
A 3. ábra a bevont szubsztrát és a kerámia bevonat TAFEL -görbéjét mutatja be, amelyet különböző nano -adalékanyagokkal bevonnak, az elektrokémiai korrózió után 19 órán keresztül. Az elektrokémiai korróziós tesztből nyert korróziós feszültséget, korróziós áram sűrűségét és elektromos impedancia -teszt adatait az 1. táblázat mutatja.
Benyújt
Ha a korróziós áram sűrűsége kisebb, és a korrózióállóság hatékonysága magasabb, akkor a bevonat korrózióállósági hatása jobb. A 3. ábrából és az 1. táblázatból kitűnik, hogy ha a korróziós idő 19 óra, akkor a csupasz fém mátrix maximális korróziófeszültsége -0,680 V, és a mátrix korróziós áram sűrűsége szintén a legnagyobb, elérve a 2,890 × 10-6 a -t. /CM2。 Tiszta alumínium -oxid kerámia bevonattal történő bevonásakor a korróziós áram sűrűsége 78% -ra csökkent, a PE pedig 22,01% volt. Ez azt mutatja, hogy a kerámia bevonat jobb védőszerepet játszik, és javíthatja a bevonat korrózióállóságát semleges elektrolitban.
Amikor 0,2% MWNT-COOH-SDBS-t vagy 0,2% grafént adtak a bevonathoz, a korrózióáram sűrűsége csökkent, az ellenállás növekedett, és a bevonat korrózióállóságát tovább javítottuk, a PE 38,48% és 40,10%. Ha a felületet 0,2% MWNT-COOH-SDBS és 0,2% grafén vegyes alumínium-oxid bevonattal borítják, a korróziós áram tovább csökken 2,890 × 10-6 A / cm2-ről 1,536 × 10-6 A / cm2-re, a maximális ellenállásra a maximális ellenállásra az érték, 11388 Ω -ról 28079 Ω -ra nőtt, és a bevonat PE -je elérheti a 46,85%-ot. Ez azt mutatja, hogy az elkészített céltermék jó korrózióállósággal rendelkezik, és a szén nanocsövek és a grafén szinergetikus hatása hatékonyan javíthatja a kerámia bevonat korrózióállóságát.
4. Az áztatási idő hatása a bevonat impedanciájára
A bevonat korrózióállóságának további feltárása érdekében, figyelembe véve a minta elmerülési idejének az elektrolitban történő merítési idejének hatását, a négy bevonás ellenállásának változási görbéi különböző merítési idő alatt, az ábrán látható módon, az ábrán látható módon. 4.
Benyújt
A merítés kezdeti szakaszában (10 óra), a bevonat jó sűrűsége és szerkezete miatt, az elektrolit nehéz belemerülni a bevonatba. Ebben az időben a kerámia bevonat nagy ellenállást mutat. Egy ideig áztatás után az ellenállás jelentősen csökken, mivel az idő múlásával az elektrolit fokozatosan korróziós csatornát képez a pórusokon és a bevonat repedésein, és behatol a mátrixba, ami jelentős csökkenést eredményez a rezisztencia ellenállásában A bevonat.
A második szakaszban, amikor a korróziós termékek bizonyos mennyiségre növekednek, a diffúzió blokkolva van, és a rést fokozatosan blokkolják. Ugyanakkor, amikor az elektrolit behatol a kötő alsó réteg / mátrix kötési interfészébe, a vízmolekulák reagálnak a Mátrix Fe elemével a bevonat / mátrix csomópontnál, hogy vékony fém -oxid -fóliát készítsenek, amely akadályozza a Az elektrolit behatolása a mátrixba, és növeli az ellenállás értékét. Amikor a csupasz fém mátrixot elektrokémiailag korrodálják, a zöld flokkulens csapadék nagy részét az elektrolit alján állítják elő. Az elektrolitikus oldat nem változtatta meg a színt a bevont minta elektrolizálásához, ami bizonyítja a fenti kémiai reakció létezését.
A rövid áztatási idő és a nagy külső befolyási tényezők miatt az elektrokémiai paraméterek pontos változási összefüggéseinek további elérése érdekében a TAFEL 19 órás és 19,5 órás görbéket elemezzük. A ZSIMPWIN elemző szoftver által kapott korróziós áram sűrűségét és ellenállását a 2. táblázat mutatja. Megállapítható, hogy 19 órán át áztatva a csupasz szubsztráthoz képest, a tiszta alumínium -oxid és az alumínium -oxid kompozit bevonat korrózióáramának sűrűsége, amely nano -adalékanyagokat tartalmaz kisebb és az ellenállás értéke nagyobb. A szén nanocsöveket és a grafént tartalmazó bevonatot tartalmazó kerámia bevonat ellenállási értéke majdnem azonos, míg a szén nanocsövekkel és a grafén kompozit anyagokkal történő bevonási szerkezet jelentősen megnövekszik, ez azért van, mert az egydimenziós szén nanocsövek szinergetikus hatása javítja az anyag korrózióállóságát.
A merítési idő növekedésével (19,5 óra) növekszik a csupasz szubsztrát ellenállása, jelezve, hogy a korrózió és a fém -oxid film második szakaszában van a szubsztrát felületén. Hasonlóképpen, az idő növekedésével növekszik a tiszta alumínium -oxid -i kerámia bevonat ellenállása is, jelezve, hogy ebben az időben, bár a kerámia bevonás lassuló hatása van, az elektrolit áthatolt a bevonat / mátrix kötési felületén, és oxidfilmet produkált, és előállított oxidfilmet produkált. kémiai reakción keresztül.
Összehasonlítva a 0,2% MWNT-COOH-SDBS-t tartalmazó alumínium-oxid bevonathoz, a 0,2% grafént tartalmazó alumínium-oxid bevonathoz és a 0,2% MWNT-COOH-SDBS-t tartalmazó alumínium-oxid bevonatot, a bevonatrisztrezisztencia jelentősen csökkent az idő növekedésével, csökkentette az idő növekedését, csökkentette az idő növekedését, csökkentette az idő növekedését, csökkentette az idő növekedését, csökkentette az idő növekedését. 22,94% -kal, 25,60% -kal és 9,61% -kal, jelezve, hogy az elektrolit nem hatolt be az ízületbe A bevonat és a szubsztrát ebben az időben azért van, mert a szén nanocsövek és a grafén szerkezete blokkolja az elektrolit lefelé történő behatolását, ezáltal megvédve a mátrixot. A kettő szinergetikus hatását tovább igazolják. A két nano anyagot tartalmazó bevonat jobb korrózióállósággal rendelkezik.
A TAFEL -görbén és az elektromos impedancia értékének változási görbéjén keresztül kiderült, hogy az alumínium -oxid -o -kerámia bevonat grafénnel, szén nanocsövekkel és keverékük javíthatja a fémmátrix korrózióállóságát, és a kettő szinergetikus hatása tovább javíthatja a korrózióját. A ragasztó kerámia bevonat ellenállása. A nano -adalékanyagoknak a bevonat korrózióállóságára gyakorolt hatása további feltárása érdekében a korrózió utáni mikrofelület morfológiáját megfigyeltük.
Benyújt
Az 5. ábra (A1, A2, B1, B2) ábrázolja a kitett 304 rozsdamentes acél és a bevont tiszta alumínium -oxid kerámia felületi morfológiáját, a korrózió utáni különböző nagyítás mellett. Az 5. ábra (A2) ábra azt mutatja, hogy a korrózió utáni felület durva lesz. A csupasz szubsztrát esetében számos nagy korróziós gödör jelenik meg a felszínen, az elektrolitba merítés után, jelezve, hogy a csupasz fém mátrix korróziós ellenállása gyenge, és az elektrolit könnyen behatolható a mátrixba. A tiszta alumínium -oxid kerámia bevonathoz, amint az az 5. ábra (B2), bár a korrózió után porózus korróziós csatornákat generálnak, a tiszta aluminális kerámia bevonás viszonylag sűrű szerkezete és kiváló korrózióállóságának hatékonyan blokkolja az elektrolit invázióját, ami magyarázza az okát az oka annak, hogy az okot az oka az oka annak, hogy az okát az oka az oka annak, hogy az okát az oka annak, hogy az oka az oka. Az alumínium -oxid kerámia bevonat impedanciájának hatékony javítása.
Benyújt
Az MWNT-COOH-SDB-k, a 0,2% grafént tartalmazó bevonatok és 0,2% MWNT-COOH-SDB-k és 0,2% grafént tartalmazó bevonatok felületi morfológiája. Látható, hogy a 6. ábrán (B2 és C2) grafént tartalmazó két bevonat lapos szerkezetű, a bevonatban lévő részecskék közötti kötés szoros, és az aggregált részecskéket szorosan ragasztják. Noha a felületet elektrolit okozta, kevesebb póruscsatornát képeznek. A korrózió után a bevonat felülete sűrű, és kevés hibaszerkezet van. A 6. ábra (A1, A2) esetében, az MWNT-COOH-SDB-k jellemzői miatt, a korrózió előtti bevonat egyenletesen elosztott porózus szerkezet. A korrózió után az eredeti rész pórusai keskenyek és hosszúak lesznek, és a csatorna mélyebbé válik. A 6. ábrával (B2, C2) összehasonlítva a szerkezetnek több hibája van, ami összhangban van az elektrokémiai korróziós tesztből nyert bevonat impedanciaérték méreteloszlásával. Ez azt mutatja, hogy a grafént tartalmazó alumínium -oxid kerámia bevonat, különös tekintettel a grafén és a szén nanocsövek keverékére, a legjobb korrózióállósággal rendelkezik. Ennek oka az, hogy a szén nanocsövek és a grafén szerkezete hatékonyan blokkolja a repedés diffúzióját és megvédi a mátrixot.
5. Megbeszélés és összefoglaló
A szén nanocsövek és a grafén adalékanyagok korrózióállósági tesztjén keresztül az alumínium -oxid kerámia bevonaton és a bevonat felületi mikroszerkezetének elemzésén keresztül a következő következtetéseket vonják le:
(1) Ha a korróziós idő 19 óra volt, 0,2% hibrid szén nanocsövek hozzáadásával + 0,2% grafén vegyes anyag alumínium-oxid kerámia bevonat, a korróziós áram sűrűsége 2,890 × 10-6 A / cm2-ről 1,536 × 10-6 A / -re nőtt. CM2, az elektromos impedancia 11388 Ω -ról 28079 Ω -ra növekszik, és a korrózióállóság hatékonysága a legnagyobb, 46,85%. A tiszta alumínium -oxid -i kerámia bevonattal összehasonlítva a grafén és a szén nanocsövekkel történő kompozit bevonat jobb korrózióállósággal rendelkezik.
(2) Az elektrolit merítési idejének növekedésével az elektrolit behatol a bevonat / szubsztrát ízületi felületébe, hogy fém -oxid -fóliát állítson elő, ami akadályozza az elektrolit behatolását a szubsztrátba. Az elektromos impedancia először csökken, majd növekszik, és a tiszta alumínium -oxid kerámia bevonat korrózióállósága gyenge. A szén nanocsövek és a grafén szerkezete és szinergiája blokkolta az elektrolit lefelé történő behatolását. 19,5 órán át áztatva a nano anyagokat tartalmazó bevonat elektromos impedanciája 22,94% -kal, 25,60% -kal és 9,61% -kal csökkent, és a bevonat korrózióállósága jó volt.
6. Befolyásolja a bevonat korrózióállóságának mechanizmusát
A TAFEL -görbén és az elektromos impedancia értékének változási görbéjén keresztül kiderült, hogy az alumínium -oxid -o -kerámia bevonat grafénnel, szén nanocsövekkel és keverékük javíthatja a fémmátrix korrózióállóságát, és a kettő szinergetikus hatása tovább javíthatja a korrózióját. A ragasztó kerámia bevonat ellenállása. A nano -adalékanyagoknak a bevonat korrózióállóságára gyakorolt hatása további feltárása érdekében a korrózió utáni mikrofelület morfológiáját megfigyeltük.
Az 5. ábra (A1, A2, B1, B2) ábrázolja a kitett 304 rozsdamentes acél és a bevont tiszta alumínium -oxid kerámia felületi morfológiáját, a korrózió utáni különböző nagyítás mellett. Az 5. ábra (A2) ábra azt mutatja, hogy a korrózió utáni felület durva lesz. A csupasz szubsztrát esetében számos nagy korróziós gödör jelenik meg a felszínen, az elektrolitba merítés után, jelezve, hogy a csupasz fém mátrix korróziós ellenállása gyenge, és az elektrolit könnyen behatolható a mátrixba. A tiszta alumínium -oxid kerámia bevonathoz, amint az az 5. ábra (B2), bár a korrózió után porózus korróziós csatornákat generálnak, a tiszta aluminális kerámia bevonás viszonylag sűrű szerkezete és kiváló korrózióállóságának hatékonyan blokkolja az elektrolit invázióját, ami magyarázza az okát az oka annak, hogy az okot az oka az oka annak, hogy az okát az oka az oka annak, hogy az okát az oka annak, hogy az oka az oka. Az alumínium -oxid kerámia bevonat impedanciájának hatékony javítása.
Az MWNT-COOH-SDB-k, a 0,2% grafént tartalmazó bevonatok és 0,2% MWNT-COOH-SDB-k és 0,2% grafént tartalmazó bevonatok felületi morfológiája. Látható, hogy a 6. ábrán (B2 és C2) grafént tartalmazó két bevonat lapos szerkezetű, a bevonatban lévő részecskék közötti kötés szoros, és az aggregált részecskéket szorosan ragasztják. Noha a felületet elektrolit okozta, kevesebb póruscsatornát képeznek. A korrózió után a bevonat felülete sűrű, és kevés hibaszerkezet van. A 6. ábra (A1, A2) esetében, az MWNT-COOH-SDB-k jellemzői miatt, a korrózió előtti bevonat egyenletesen elosztott porózus szerkezet. A korrózió után az eredeti rész pórusai keskenyek és hosszúak lesznek, és a csatorna mélyebbé válik. A 6. ábrával (B2, C2) összehasonlítva a szerkezetnek több hibája van, ami összhangban van az elektrokémiai korróziós tesztből nyert bevonat impedanciaérték méreteloszlásával. Ez azt mutatja, hogy a grafént tartalmazó alumínium -oxid kerámia bevonat, különös tekintettel a grafén és a szén nanocsövek keverékére, a legjobb korrózióállósággal rendelkezik. Ennek oka az, hogy a szén nanocsövek és a grafén szerkezete hatékonyan blokkolja a repedés diffúzióját és megvédi a mátrixot.
7. Megbeszélés és összefoglaló
A szén nanocsövek és a grafén adalékanyagok korrózióállósági tesztjén keresztül az alumínium -oxid kerámia bevonaton és a bevonat felületi mikroszerkezetének elemzésén keresztül a következő következtetéseket vonják le:
(1) Ha a korróziós idő 19 óra volt, 0,2% hibrid szén nanocsövek hozzáadásával + 0,2% grafén vegyes anyag alumínium-oxid kerámia bevonat, a korróziós áram sűrűsége 2,890 × 10-6 A / cm2-ről 1,536 × 10-6 A / -re nőtt. CM2, az elektromos impedancia 11388 Ω -ról 28079 Ω -ra növekszik, és a korrózióállóság hatékonysága a legnagyobb, 46,85%. A tiszta alumínium -oxid -i kerámia bevonattal összehasonlítva a grafén és a szén nanocsövekkel történő kompozit bevonat jobb korrózióállósággal rendelkezik.
(2) Az elektrolit merítési idejének növekedésével az elektrolit behatol a bevonat / szubsztrát ízületi felületébe, hogy fém -oxid -fóliát állítson elő, ami akadályozza az elektrolit behatolását a szubsztrátba. Az elektromos impedancia először csökken, majd növekszik, és a tiszta alumínium -oxid kerámia bevonat korrózióállósága gyenge. A szén nanocsövek és a grafén szerkezete és szinergiája blokkolta az elektrolit lefelé történő behatolását. 19,5 órán át áztatva a nano anyagokat tartalmazó bevonat elektromos impedanciája 22,94% -kal, 25,60% -kal és 9,61% -kal csökkent, és a bevonat korrózióállósága jó volt.
(3) A szén nanocsövek jellemzői miatt a szén nanocsövekkel hozzáadott bevonat önmagában egyenletesen eloszlott porózus szerkezetű a korrózió előtt. A korrózió után az eredeti rész pórusai keskenyek és hosszúak lesznek, és a csatornák mélyebbé válnak. A grafént tartalmazó bevonat lapos szerkezetű a korrózió előtt, a bevonatban lévő részecskék közötti kombináció közel van, és az aggregált részecskéket szorosan ragasztják. Noha a felületet az elektrolit korrózió után rontja, kevés póruscsatorna van, és a szerkezet még mindig sűrű. A szén nanocsövek és a grafén szerkezete hatékonyan blokkolja a repedés terjedését és megvédi a mátrixot.
A postai idő: március 09-2022