banner

Stúdzje oer korrosjebestriding fan grafeen / koalstof nanobuis fersterke aluminiumoxide keramyske coating

1. Coating tarieding
Om de lettere elektrogemyske test te fasilitearjen, wurdt 30mm selektearre × 4 mm 304 roestfrij stiel as basis.Poalje en ferwiderje de oerbleaune oksidelaach en roestplakken op it oerflak fan it substraat mei sânpapier, set se yn in beker mei aceton, behannelje de flekken op it oerflak fan it substraat mei bg-06c ultrasone skjinner fan Bangjie elektroanikabedriuw foar 20min, ferwiderje de wear pún op it oerflak fan 'e metalen substraat mei alkohol en destillearre wetter, en droegje se mei in blower.Dêrnei waarden aluminiumoxide (Al2O3), grafeen en hybride koalstof nanobuis (mwnt-coohsdbs) taret yn ferhâlding (100: 0: 0, 99.8: 0.2: 0, 99.8: 0: 0.2, 99.6: 0.2: 0.2), en ynbrocht yn in bal mole (qm-3sp2 fan Nanjing NANDA ynstrumint fabryk) foar bal milling en mingen.De rotearjende snelheid fan 'e kogelmole waard ynsteld op 220 R / min, en de kogelmole waard draaid nei

Nei bal milling, set de rotaasje snelheid fan de bal milling tank te wêzen 1/2 ôfwikseljend neidat de bal milling is foltôge, en set de rotaasje snelheid fan de bal milling tank te wêzen 1/2 ôfwikseljend neidat de bal milling is foltôge.De bal gemalen keramyske aggregaat en bynmiddel wurde mingd lykmjittich neffens de massa fraksje fan 1,0 ∶ 0,8.Ta beslút, de adhesive keramyske coating waard krigen troch curing proses.

2. Corrosion test
Yn dizze stúdzje, de elektrogemyske corrosie test oannimt Shanghai Chenhua chi660e elektrogemyske wurkstasjonStencils, en de test oannimt in trije elektroden test systeem.De platina elektrode is de helpelektrode, de sulveren sulveren chloride elektrodes is de referinsje elektrode, en de coated stekproef is de wurkjende elektrode, mei in effektyf exposure gebiet fan 1cm2.Ferbine de referinsjeelektrode, wurkelektrode en helpelektrode yn 'e elektrolytyske sel mei it ynstrumint, lykas werjûn yn figueren 1 en 2. Foar de test, soak it probleem yn' e elektrolyt, dat is 3,5% NaCl-oplossing.

3. Tafel analyze fan electrochemical corrosie fan coatings
Fig.. 3 lit de Tafel kromme fan uncoated substraat en keramyske coating coated mei ferskillende nano additieven nei elektrochemical corrosie foar 19h.De gegevens foar korrosysjespanning, korrosysjestroomdichtheid en elektryske impedânsjetestgegevens krigen fan elektrogemyske korrosysjetest wurde werjûn yn Tabel 1.

Yntsjinje
As de tichtens fan corrosie aktuele is lytser en de corrosie ferset effisjinsje is heger, de corrosie ferset effekt fan de coating is better.It kin sjoen wurde út figuer 3 en tabel 1 dat as de corrosie tiid is 19h, de maksimale corrosie spanning fan bleate metalen matrix is ​​-0.680 V, en de corrosie hjoeddeistige tichtheid fan matrix is ​​ek de grutste, berikke 2.890 × 10-6 A /cm2.It lit sjen dat de keramyske coating spilet in bettere beskermjende rol en kin ferbetterje de corrosie ferset fan de coating yn neutraal electrolyte.

Doe't 0,2% mwnt-cooh-sdbs of 0,2% graphene waard tafoege oan de coating, de corrosie hjoeddeistige tichtheid fermindere, de ferset ferhege, en de corrosie ferset fan de coating waard fierder ferbettere, mei PE fan 38,48% en 40,10% respektivelik.As it oerflak wurdt bedekt mei 0,2% mwnt-cooh-sdbs en 0,2% grafene mingde alumina coating, de corrosie hjoeddeistige wurdt fierder fermindere fan 2,890 × 10-6 A / cm2 omleech nei 1,536 × 10-6 A / cm2, de maksimale wjerstân wearde, ferhege fan 11388 Ω nei 28079 Ω, en de PE fan 'e coating kin berikke 46,85%.It lit sjen dat de taret doel produkt hat goede corrosie ferset, en it synergistic effekt fan koalstof nanotubes en graphene kin effektyf ferbetterjen de corrosie ferset fan keramyske coating.

4. Effekt fan soaking tiid op coating impedance
Om de korrosjebestriding fan 'e coating fierder te ûndersiikjen, sjoen de ynfloed fan' e ûnderdompelingstiid fan 'e stekproef yn' e elektrolyt op 'e test, wurde de feroaringskurven fan' e wjerstân fan 'e fjouwer lagen op ferskate immersiontiid krigen, lykas werjûn yn figuer 4.

Yntsjinje
Yn 'e earste faze fan immersion (10 h), fanwege de goede tichtens en struktuer fan' e coating, de electrolyte is dreech om te dompeljen yn 'e coating.Op dit stuit toant de keramyske coating hege wjerstân.Nei it wekjen foar in perioade fan tiid nimt de wjerstân signifikant ôf, om't mei it ferrin fan 'e tiid de elektrolyt stadichoan in korrosysjekanaal foarmet troch de poaren en skuorren yn' e coating en dringt yn 'e matrix, wat resulteart yn in signifikante fermindering fan' e wjerstân fan de coating.

Yn de twadde etappe, as de corrosie produkten tanimme ta in bepaald bedrach, de diffusion wurdt blokkearre en it gat wurdt stadichoan blokkearre.Tagelyk, as de elektrolyt yn 'e bonding-ynterface fan' e binende ûnderste laach / matrix penetreart, sille de wettermolekulen reagearje mei it Fe-elemint yn 'e matrix by de coating / matrix-knooppunt om in tinne metaaloxidefilm te produsearjen, wat de penetraasje fan de electrolyte yn 'e matrix en fergruttet de ferset wearde.Wannear't de bleate metalen matrix wurdt electrochemically corroded, it grutste part fan 'e griene flocculent delslach wurdt produsearre oan' e boaiem fan 'e electrolyte.De elektrolytyske oplossing feroare kleur net by it elektrolysearjen fan it coated sample, wat it bestean fan 'e boppesteande gemyske reaksje bewize kin.

Troch de koarte soaktiid en grutte eksterne ynfloedfaktoaren, om de krekte feroaringsrelaasje fan elektrogemyske parameters fierder te krijen, wurde de Tafel-kurven fan 19 h en 19,5 h analysearre.De corrosie hjoeddeistige tichtens en wjerstân krigen troch zsimpwin analyze software wurde werjûn yn Tabel 2. It kin fûn wurde dat doe't seed foar 19 h, yn ferliking mei de bleate substrat, de corrosie hjoeddeistige tichtheid fan suver alumina en alumina gearstalde coating befetsje nano additive materialen binne lytser en de ferset wearde is grutter.De wjerstân wearde fan keramyske coating befettet koalstof nanotubes en coating befetsjende graphene is hast itselde, wylst de coating struktuer mei koalstof nanotubes en graphene gearstalde materialen wurdt gâns ferbettere, Dit komt omdat it synergistyske effekt fan ien-diminsjonale koalstof nanotubes en twadiminsjonale graphene ferbetteret de corrosie ferset fan it materiaal.

Mei de tanimming fan immersion tiid (19,5 h), de wjerstân fan bleate substraat nimt ta, wat oanjout dat it is yn 'e twadde etappe fan corrosie en metaal okside film wurdt produsearre op it oerflak fan substraat.Lykas, mei de ferheging fan 'e tiid, nimt de wjerstân fan' e suvere aluminiumoxide keramyske coating ek ta, wat oanjout dat op dit stuit, hoewol d'r it fertragende effekt fan keramyske coating is, de elektrolyt de bonding-ynterface fan coating / matrix hat penetrearre en oksidefilm produsearre. troch gemyske reaksje.
Yn ferliking mei de aluminiumoxide-coating dy't 0,2% mwnt-cooh-sdbs befettet, de aluminiumoxide-coating mei 0,2% graphene en de aluminiumoxide-coating mei 0,2% mwnt-cooh-sdbs en 0,2% graphene, fermindere de coatingresistinsje signifikant mei de ferheging fan 'e tiid, fermindere troch 22,94%, 25,60% en 9,61% respektivelik, wat oanjout dat de electrolyte net penetrearje yn 'e mienskip tusken de coating en it substraat op dit stuit, Dit komt omdat de struktuer fan koalstof nanotubes en graphene blokken de nei ûnderen penetraasje fan electrolyte, dus beskermje de matrix.It synergistyske effekt fan 'e twa wurdt fierder ferifiearre.De coating mei twa nano-materialen hat bettere korrosjebestriding.

Troch de Tafel-kromme en de feroaringskromme fan elektryske impedânsjewearde, wurdt fûn dat de aluminiumoxide keramyske coating mei grafene, koalstofnanotubes en har mingsel de korrosjebestriding fan metalen matrix ferbetterje kinne, en it synergistyske effekt fan 'e twa kin de korrosysje fierder ferbetterje ferset fan adhesive keramyske coating.Om it effekt fan nano-additiven op 'e korrosjebestriding fan' e coating fierder te ûndersykjen, waard de mikro-oerflakmorfology fan 'e coating nei korrosje waarnommen.

Yntsjinje

Figure 5 (A1, A2, B1, B2) toant it oerflak morfology fan bleatsteld 304 RVS en coated suver alumina keramyk op ferskillende fergrutting nei corrosie.Figure 5 (A2) lit sjen dat it oerflak nei corrosie wurdt rûch.Foar de bleate substrat ferskine ferskate grutte corrosie pits op it oerflak nei ûnderdompeling yn electrolyte, wat oanjout dat de corrosie ferset fan de bleate metalen matrix is ​​min en de electrolyte is maklik te penetrearjen yn 'e matrix.Foar suvere alumina keramyske coating, lykas werjûn yn figuer 5 (B2), hoewol't poreuze corrosie kanalen wurde generearre nei corrosie, de relatyf tichte struktuer en poerbêste corrosie ferset fan suver aluminiumoxid keramyske coating effektyf blokkearje de ynvaazje fan electrolyte, dat ferklearret de reden foar de effektive ferbettering fan de impedânsje fan alumina keramyske coating.

Yntsjinje

Oerflakmorfology fan mwnt-cooh-sdbs, coatings dy't 0,2% grafene befetsje en coatings mei 0,2% mwnt-cooh-sdbs en 0,2% grafene.It kin sjoen wurde dat de twa coatings befetsje graphene yn figuer 6 (B2 en C2) hawwe platte struktuer, de bining tusken dieltsjes yn de coating is strak, en de aggregaat dieltsjes wurde strak ferpakt troch adhesive.Hoewol it oerflak wurdt erodearre troch elektrolyt, wurde minder poarkanalen foarme.Nei corrosie is it coating oerflak ticht en der binne in pear defect struktueren.Foar figuer 6 (A1, A2), fanwege de skaaimerken fan mwnt-cooh-sdbs, de coating foar corrosie is in unifoarm ferdield poreuze struktuer.Nei corrosie wurde de poaren fan it orizjinele diel smel en lang, en it kanaal wurdt djipper.Yn ferliking mei figuer 6 (B2, C2), de struktuer hat mear mankeminten, dat is yn oerienstimming mei de grutte ferdieling fan coating impedance wearde krigen út electrochemical corrosie test.It lit sjen dat de aluminiumoxide keramyske coating mei grafene, benammen it mingsel fan grafene en koalstof nanotube, hat de bêste korrosjebestriding.Dit komt om't de struktuer fan koalstof nanotube en grafene kin effektyf blokkearje de crack diffusion en beskermje de matrix.

5. Diskusje en gearfetting
Troch de test foar korrosysjebestriding fan koalstofnanotubes en grafeen-additiven op aluminiumoxide keramyske coating en de analyze fan 'e oerflakmikrostruktuer fan' e coating, wurde de folgjende konklúzjes lutsen:

(1) Doe't de corrosie tiid wie 19 h, tafoegjen fan 0,2% hybride koalstof nanobuis + 0,2% grafene mingd materiaal aluminiumoxide keramyske coating, de corrosie hjoeddeistige tichtheid ferhege fan 2.890 × 10-6 A / cm2 omleech nei 1.536 × 10-6 A / cm2, de elektryske impedânsje wurdt ferhege fan 11388 Ω nei 28079 Ω, en de effisjinsje fan korrosjebestriding is de grutste, 46,85%.Yn ferliking mei suvere aluminiumoxide keramyske coating, hat de gearstalde coating mei grafeen en koalstof nanotubes bettere corrosie ferset.

(2) Mei de tanimming fan ûnderdompeling tiid fan electrolyte, de electrolyte penetrates yn de mienskiplike oerflak fan coating / substraat te produsearje metaal okside film, dy't behinderet de penetraasje fan electrolyte yn it substraat.De elektryske impedânsje nimt earst ôf en nimt dan ta, en de korrosjebestriding fan suvere aluminiumoxide keramyske coating is min.De struktuer en synergy fan koalstof nanotubes en graphene blokkearre de nei ûnderen penetraasje fan electrolyte.Doe't 19,5 h wiet wie, fermindere de elektryske impedânsje fan 'e coating dy't nano-materialen befettet mei respektivelik 22,94%, 25,60% en 9,61%, en de korrosjebestriding fan 'e coating wie goed.

6. Ynfloed meganisme fan coating corrosie ferset
Troch de Tafel-kromme en de feroaringskromme fan elektryske impedânsjewearde, wurdt fûn dat de aluminiumoxide keramyske coating mei grafene, koalstofnanotubes en har mingsel de korrosjebestriding fan metalen matrix ferbetterje kinne, en it synergistyske effekt fan 'e twa kin de korrosysje fierder ferbetterje ferset fan adhesive keramyske coating.Om it effekt fan nano-additiven op 'e korrosjebestriding fan' e coating fierder te ûndersykjen, waard de mikro-oerflakmorfology fan 'e coating nei korrosje waarnommen.

Figure 5 (A1, A2, B1, B2) toant it oerflak morfology fan bleatsteld 304 RVS en coated suver alumina keramyk op ferskillende fergrutting nei corrosie.Figure 5 (A2) lit sjen dat it oerflak nei corrosie wurdt rûch.Foar de bleate substrat ferskine ferskate grutte corrosie pits op it oerflak nei ûnderdompeling yn electrolyte, wat oanjout dat de corrosie ferset fan de bleate metalen matrix is ​​min en de electrolyte is maklik te penetrearjen yn 'e matrix.Foar suvere alumina keramyske coating, lykas werjûn yn figuer 5 (B2), hoewol't poreuze corrosie kanalen wurde generearre nei corrosie, de relatyf tichte struktuer en poerbêste corrosie ferset fan suver aluminiumoxid keramyske coating effektyf blokkearje de ynvaazje fan electrolyte, dat ferklearret de reden foar de effektive ferbettering fan de impedânsje fan alumina keramyske coating.

Oerflakmorfology fan mwnt-cooh-sdbs, coatings dy't 0,2% grafene befetsje en coatings mei 0,2% mwnt-cooh-sdbs en 0,2% grafene.It kin sjoen wurde dat de twa coatings befetsje graphene yn figuer 6 (B2 en C2) hawwe platte struktuer, de bining tusken dieltsjes yn de coating is strak, en de aggregaat dieltsjes wurde strak ferpakt troch adhesive.Hoewol it oerflak wurdt erodearre troch elektrolyt, wurde minder poarkanalen foarme.Nei corrosie is it coating oerflak ticht en der binne in pear defect struktueren.Foar figuer 6 (A1, A2), fanwege de skaaimerken fan mwnt-cooh-sdbs, de coating foar corrosie is in unifoarm ferdield poreuze struktuer.Nei corrosie wurde de poaren fan it orizjinele diel smel en lang, en it kanaal wurdt djipper.Yn ferliking mei figuer 6 (B2, C2), de struktuer hat mear mankeminten, dat is yn oerienstimming mei de grutte ferdieling fan coating impedance wearde krigen út electrochemical corrosie test.It lit sjen dat de aluminiumoxide keramyske coating mei grafene, benammen it mingsel fan grafene en koalstof nanotube, hat de bêste korrosjebestriding.Dit komt om't de struktuer fan koalstof nanotube en grafene kin effektyf blokkearje de crack diffusion en beskermje de matrix.

7. Diskusje en gearfetting
Troch de test foar korrosysjebestriding fan koalstofnanotubes en grafeen-additiven op aluminiumoxide keramyske coating en de analyze fan 'e oerflakmikrostruktuer fan' e coating, wurde de folgjende konklúzjes lutsen:

(1) Doe't de corrosie tiid wie 19 h, tafoegjen fan 0,2% hybride koalstof nanobuis + 0,2% grafene mingd materiaal aluminiumoxide keramyske coating, de corrosie hjoeddeistige tichtheid ferhege fan 2.890 × 10-6 A / cm2 omleech nei 1.536 × 10-6 A / cm2, de elektryske impedânsje wurdt ferhege fan 11388 Ω nei 28079 Ω, en de effisjinsje fan korrosjebestriding is de grutste, 46,85%.Yn ferliking mei suvere aluminiumoxide keramyske coating, hat de gearstalde coating mei grafeen en koalstof nanotubes bettere corrosie ferset.

(2) Mei de tanimming fan ûnderdompeling tiid fan electrolyte, de electrolyte penetrates yn de mienskiplike oerflak fan coating / substraat te produsearje metaal okside film, dy't behinderet de penetraasje fan electrolyte yn it substraat.De elektryske impedânsje nimt earst ôf en nimt dan ta, en de korrosjebestriding fan suvere aluminiumoxide keramyske coating is min.De struktuer en synergy fan koalstof nanotubes en graphene blokkearre de nei ûnderen penetraasje fan electrolyte.Doe't 19,5 h wiet wie, fermindere de elektryske impedânsje fan 'e coating dy't nano-materialen befettet mei respektivelik 22,94%, 25,60% en 9,61%, en de korrosjebestriding fan 'e coating wie goed.

(3) Troch de skaaimerken fan koalstof nanotubes, de coating tafoege mei koalstof nanotubes allinnich hat in unifoarm ferspraat poreuze struktuer foar corrosie.Nei corrosie wurde de poaren fan it orizjinele diel smel en lang, en de kanalen wurde djipper.De coating befettet graphene hat platte struktuer foar corrosie, de kombinaasje tusken dieltsjes yn de coating is tichtby, en de aggregaat dieltsjes wurde strak ferpakt troch adhesive.Hoewol't it oerflak wurdt eroded troch electrolyte nei corrosie, der binne pear pore kanalen en de struktuer is noch ticht.De struktuer fan koalstof nanotubes en graphene kin effektyf blokkearje de crack propagaasje en beskermje de matrix.


Post tiid: Mar-09-2022