banner

Studie iwwer Korrosiounsbeständegkeet vu Graphen / Kuelestoff Nanotube verstäerkt Aluminiumoxid Keramikbeschichtung

1. Coating Virbereedung
Fir de spéideren elektrochemeschen Test ze erliichteren, gëtt 30mm × 4 mm 304 Edelstahl als Basis ausgewielt.Polnesch a läscht d'Reschtoxidschicht a Rostflecken op der Uewerfläch vum Substrat mat Sandpapier, setzt se an e Becher mat Aceton, behandelt d'Flecken op der Uewerfläch vum Substrat mat bg-06c Ultraschallreiniger vun der Bangjie Elektronikfirma fir 20min, läscht d'Verschleiung vu Schutt op der Uewerfläch vum Metallsubstrat mat Alkohol a destilléiert Waasser, a trocken se mat engem Blower.Duerno goufen Alumina (Al2O3), Graphen an Hybrid Kuelestoff Nanotube (mwnt-coohsdbs) a Proportioun virbereet (100: 0: 0, 99,8: 0,2: 0, 99,8: 0: 0,2, 99,6: 0,2: 0,2) eng Kugelmillen (qm-3sp2 vun Nanjing NANDA Instrument Fabréck) fir Ball milling a Vermëschung.D'Rotatiounsgeschwindegkeet vun der Kugelmille gouf op 220 R / min gesat, an d'Kugelmille gouf op

Nom Kugelfräsen, setzen d'Rotatiounsgeschwindegkeet vum Kugelfräsen op 1 / 2 ofwiesselnd nodeems de Kugelfräsen fäerdeg ass, a setzt d'Rotatiounsgeschwindegkeet vum Kugelfräsen op 1 / 2 ofwiesselnd nodeems de Kugelfräsen ofgeschloss ass.D'Kugelgefälschte Keramik Aggregat a Bindemëttel gi gläichméisseg gemëscht no der Massfraktioun vun 1,0 ∶ 0,8.Schlussendlech gouf d'Klebstoff Keramikbeschichtung duerch Aushärungsprozess kritt.

2. Corrosion Test
An dëser Etude adoptéiert den elektrochemesche Korrosiounstest Shanghai Chenhua chi660e elektrochemesch Workstation, an den Test adoptéiert en dräi Elektroden Testsystem.D'Platinelektrode ass d'Hëllefselektrode, d'Sëlwer Sëlwerchloridelektrode ass d'Referenzelektrode, an d'beschichtete Probe ass d'Aarbechtselektrode, mat engem effektive Beliichtungsgebitt vun 1cm2.Connectéiert d'Referenzelektrode, d'Aarbechtselektrode an d'Hëllefselektrode an der elektrolytescher Zelle mam Instrument, wéi an de Figuren 1 an 2. Virun der Test, d'Probe an der Elektrolyt, déi 3,5% NaCl-Léisung ass.

3. Tafel Analyse vun der elektrochemescher Korrosioun vu Beschichtungen
Fig. 3 weist d'Tafel-Kurve vun onbeschichteten Substrat a Keramikbeschichtung, déi mat verschiddene Nano-Additive beschichtet ass, no der elektrochemescher Korrosioun fir 19h.D'Korrosiounsspannung, d'Korrosiounsstroumdicht an d'elektresch Impedanztestdaten, déi vum elektrochemesche Korrosiounstest kritt goufen, ginn an der Tabell 1 gewisen.

Ofginn
Wann d'Korrosiounstroumdicht méi kleng ass an d'Korrosiounsbeständegkeetseffizienz méi héich ass, ass de Korrosiounsbeständegkeetseffekt vun der Beschichtung besser.Et kann aus der Figur 3 an der Tabell 1 gesi ginn datt wann d'Korrosiounszäit 19h ass, ass déi maximal Korrosiounsspannung vun der kaler Metallmatrix -0.680 V, an d'Korrosiounstroumdicht vun der Matrix ass och déi gréisste, erreecht 2.890 × 10-6 A /cm2 。 Wann Dir mat purem Aluminiumoxid Keramik Beschichtung beschichtet, ass d'Korrosiounstroumdicht op 78% erofgaang an PE war 22,01%.Et weist datt d'Keramikbeschichtung eng besser Schutzroll spillt a kann d'Korrosiounsbeständegkeet vun der Beschichtung am neutralen Elektrolyt verbesseren.

Wann 0,2% mwnt-cooh-sdbs oder 0,2% Graphen an d'Beschichtung bäigefüügt gouf, ass d'Korrosiounstroumdicht erofgaang, d'Resistenz erhéicht, an d'Korrosiounsbeständegkeet vun der Beschichtung gouf weider verbessert, mat PE vun 38,48% respektiv 40,10%.Wann d'Uewerfläch mat 0,2% mwnt-cooh-sdbs an 0,2% graphene gemëschte Aluminiumoxidbeschichtung beschichtet ass, gëtt de Korrosiounsstroum weider vun 2.890 × 10-6 A / cm2 erof op 1.536 × 10-6 A / cm2 reduzéiert, déi maximal Resistenz Wäert, erhéicht vun 11388 Ω op 28079 Ω, an de PE vun der Beschichtung kann 46,85% erreechen.Et weist datt de préparéierten Zilprodukt gutt Korrosiounsbeständegkeet huet, an de synergisteschen Effekt vu Kuelestoff Nanotubes a Graphen kann effektiv d'Korrosiounsbeständegkeet vun der Keramikbeschichtung verbesseren.

4. Effekt vun Soaking Zäit op Beschichtungsimpedanz
Fir d'Korrosiounsbeständegkeet vun der Beschichtung weider ze entdecken, berécksiichtegt den Afloss vun der Tauchzäit vun der Probe am Elektrolyt op den Test, ginn d'Verännerungskurven vun der Resistenz vun de véier Beschichtungen bei verschiddenen Tauchzäiten kritt, wéi an der Figur gewisen. 4.

Ofginn
Op der éischter Etapp vun Tauche (10 h), wéinst der gudder Dicht an Struktur vun der Beschichtung, ass den Elektrolyt schwéier an d'Beschichtung ze tauchen.Zu dëser Zäit weist d'Keramikbeschichtung héich Resistenz.No enger Zäit dauert d'Resistenz wesentlech erof, well mam Passage vun der Zäit den Elektrolyt lues a lues e Korrosiounskanal duerch d'Poren an d'Rëss an der Beschichtung bildt an an d'Matrix penetréiert, wat zu enger wesentlecher Ofsenkung vun der Resistenz vun d'Beschichtung.

An der zweeter Stuf, wann d'Korrosiounsprodukter op eng gewësse Quantitéit eropgoen, gëtt d'Diffusioun blockéiert an d'Spalt gëtt graduell blockéiert.Zur selwechter Zäit, wann den Elektrolyt an d'Verbindungsinterface vun der Bindungsschicht / Matrix penetréiert, reagéieren d'Waassermoleküle mam Fe Element an der Matrix an der Beschichtung / Matrixverbindung fir en dënnen Metalloxidfilm ze produzéieren, wat d'Hindernung vum Pénétratioun vum Elektrolyt an d'Matrix an erhéicht de Resistenzwäert.Wann déi blo Metallmatrix elektrochemesch korrodéiert ass, gëtt de gréissten Deel vun der grénger flocculenter Nidderschlag um Enn vum Elektrolyt produzéiert.D'elektrolytesch Léisung huet d'Faarf net geännert wann d'beschichtete Probe elektrolyséiert gouf, wat d'Existenz vun der uewe genannter chemescher Reaktioun beweise kann.

Wéinst der kuerzer Soaking Zäit a groussen externen Aflossfaktoren, fir déi genee Verännerungsverhältnis vun elektrochemesche Parameteren weider ze kréien, ginn d'Tafelkurven vun 19 h an 19,5 h analyséiert.D'Korrosiounstroumdicht an d'Resistenz, déi vun der zsimpwin Analyse Software kritt gëtt, ginn an der Tabell 2 gewisen. Et kann festgestallt ginn datt wann se 19 h getäuscht ginn, am Verglach mam bloe Substrat, d'Korrosiounstroumdichte vu reinen Aluminiumoxid a Aluminiumoxid Kompositbeschichtung mat Nanoadditivmaterialien sinn. méi kleng an de Resistenzwäert ass méi grouss.De Resistenzwäert vun der Keramikbeschichtung mat Kuelestoff Nanotubes a Beschichtung mat Grafen ass bal d'selwecht, während d'Beschichtungsstruktur mat Kuelestoff Nanotubes a Graphen Kompositmaterial wesentlech verbessert gëtt. verbessert d'Korrosiounsbeständegkeet vum Material.

Mat der Erhéijung vun der Tauchzäit (19,5 h) erhéicht d'Resistenz vum bloe Substrat, wat beweist datt et an der zweeter Stuf vun der Korrosioun ass a Metalloxidfilm op der Uewerfläch vum Substrat produzéiert gëtt.Ähnlech, mat der Erhéijung vun der Zäit, erhéicht d'Resistenz vun der purer Alumina Keramikbeschichtung och, wat beweist datt zu dëser Zäit, obwuel et de verlangsamen Effekt vun der Keramikbeschichtung ass, den Elektrolyt an d'Verbindungsinterface vun der Beschichtung / Matrix penetréiert ass, a produzéiert Oxidfilm duerch chemesch Reaktioun.
Am Verglach mat der Aluminiumoxidbeschichtung déi 0,2% mwnt-cooh-sdbs enthält, d'Aluminiumoxidbeschichtung déi 0,2% Graphen enthält an d'Aluminiumoxidbeschichtung mat 0,2% mwnt-cooh-sdbs an 0,2% Graphen, ass d'Beschichtungsresistenz wesentlech erofgaang mat der Erhéijung vun der Zäit, ofgeholl vun 22,94%, 25,60% respektiv 9,61%, wat beweist datt den Elektrolyt zu dëser Zäit net an d'Gelenk tëscht der Beschichtung an dem Substrat penetréiert ass, Dëst ass well d'Struktur vu Kuelestoff Nanotubes a Graphen d'Energie-Penetratioun vum Elektrolyt blockéiert, an doduerch schützt d'Matrix.De synergisteschen Effekt vun deenen zwee gëtt weider verifizéiert.D'Beschichtung mat zwee Nanomaterialien huet besser Korrosiounsbeständegkeet.

Duerch d'Tafel-Kurve an d'Verännerungskurve vum elektresche Impedanzwäert gëtt festgestallt datt d'Aluminiumoxid Keramikbeschichtung mat Graphen, Kuelestoff Nanotubes an hir Mëschung d'Korrosiounsbeständegkeet vun der Metallmatrix verbesseren, an de synergisteschen Effekt vun deenen zwee kann d'Korrosioun weider verbesseren Resistenz vun Klebstoff Keramik Beschichtung.Fir den Effet vun Nano-Additiven op d'Korrosiounsbeständegkeet vun der Beschichtung weider z'entdecken, gouf d'MikroUewerflächemorphologie vun der Beschichtung no der Korrosioun observéiert.

Ofginn

Figur 5 (A1, A2, B1, B2) weist d'Uewerfläch Morphologie vun ausgesat 304 STAINLESS Stol a Beschichtete reng Alumina Keramik bei verschiddene Vergréisserung no corrosion.Figur 5 (A2) weist datt d'Uewerfläch no Korrosioun rau gëtt.Fir de bloe Substrat erschéngen e puer grouss Korrosiounsgruef op der Uewerfläch no Tauche an Elektrolyt, wat beweist datt d'Korrosiounsbeständegkeet vun der bloer Metallmatrix schlecht ass an den Elektrolyt einfach an d'Matrix penetréiert.Fir reng Alumina Keramik Beschichtung, wéi an der Figur 5 (B2) gewisen, obwuel poröse Korrosiounskanäl no Korrosioun generéiert ginn, blockéiert déi relativ dichte Struktur an exzellent Korrosiounsbeständegkeet vu reng Aluminiumoxid Keramikbeschichtung effektiv d'Invasioun vun Elektrolyt, wat de Grond fir d'Korrosioun erkläert. effektiv Verbesserung vun der Impedanz vun Alumina Keramik Beschichtung.

Ofginn

Uewerflächemorphologie vu mwnt-cooh-sdbs, Beschichtungen mat 0,2% Graphen a Beschichtungen mat 0,2% mwnt-cooh-sdbs an 0,2% Graphen.Et kann gesi ginn datt déi zwee Beschichtungen, déi Graphen an der Figur 6 (B2 an C2) enthalen, eng flaach Struktur hunn, d'Bindung tëscht Partikelen an der Beschichtung ass enk, an d'Aggregéiert Partikele sinn enk mat Klebstoff gewéckelt.Och wann d'Uewerfläch duerch Elektrolyt erodéiert gëtt, gi manner Porekanäl geformt.No der Korrosioun ass d'Beschichtungsfläch dicht an et gi wéineg Defektstrukturen.Fir Figur 6 (A1, A2), wéinst de Charakteristiken vun mwnt-cooh-sdbs, ass d'Beschichtung virun der Korrosioun eng eenheetlech verdeelt porös Struktur.No der Korrosioun ginn d'Pore vum ursprénglechen Deel schmuel a laang, an de Kanal gëtt méi déif.Am Verglach mat der Figur 6 (B2, C2), huet d'Struktur méi Mängel, déi konsequent mat der Gréisst Verdeelung vun Beschichtung Impedanz Wäert vun elektrochemical corrosion Test kritt ass.Et weist datt d'Aluminiumoxid Keramikbeschichtung mat Graphen, besonnesch d'Mëschung aus Graphen a Kuelestoff Nanotube, déi bescht Korrosiounsbeständegkeet huet.Dëst ass well d'Struktur vu Kuelestoff Nanotube a Grafen effektiv d'Krackdiffusioun blockéiere kann an d'Matrix schützen.

5. Diskussioun a Resumé
Duerch den Korrosiounsbeständegkeetstest vu Kuelestoff Nanotubes a Graphenadditive op Aluminiumoxid Keramikbeschichtung an d'Analyse vun der Uewerflächmikrostruktur vun der Beschichtung, ginn déi folgend Conclusiounen gezunn:

(1) Wann d'Korrosiounszäit 19 h war, bäigefüügt 0,2% Hybrid Kuelestoff Nanotube + 0,2% graphene gemëschte Material Aluminiumoxid Keramikbeschichtung, erhéicht d'Korrosiounstroumdicht vun 2.890 × 10-6 A / cm2 erof op 1.536 × 10-6 A / cm2 gëtt d'elektresch Impedanz vun 11388 Ω op 28079 Ω erhéicht, an d'Korrosiounsbeständegkeet ass déi gréisst, 46,85%.Am Verglach mat pure Aluminiumoxid Keramikbeschichtung huet d'Kompositbeschichtung mat Graphen a Kuelestoff Nanotubes besser Korrosiounsbeständegkeet.

(2) Mat der Erhéijung vun der Tauchzäit vum Elektrolyt penetréiert den Elektrolyt an d'Gelenkfläch vun der Beschichtung / Substrat fir Metalloxidfilm ze produzéieren, wat d'Penetratioun vum Elektrolyt an de Substrat behënnert.D'elektresch Impedanz geet als éischt erof an da geet erop, an d'Korrosiounsbeständegkeet vu pure Aluminiumoxid Keramikbeschichtung ass schlecht.D'Struktur an d'Synergie vu Kuelestoff Nanotubes a Graphen blockéiert d'Downward Penetratioun vum Elektrolyt.Wann se fir 19,5 h getäuscht ass, ass d'elektresch Impedanz vun der Beschichtung mat Nanomaterialien ëm 22,94%, 25,60% an 9,61% respektiv erofgaang, an d'Korrosiounsbeständegkeet vun der Beschichtung war gutt.

6. Afloss Mechanismus vun Beschichtung corrosion Resistenz
Duerch d'Tafel-Kurve an d'Verännerungskurve vum elektresche Impedanzwäert gëtt festgestallt datt d'Aluminiumoxid Keramikbeschichtung mat Graphen, Kuelestoff Nanotubes an hir Mëschung d'Korrosiounsbeständegkeet vun der Metallmatrix verbesseren, an de synergisteschen Effekt vun deenen zwee kann d'Korrosioun weider verbesseren Resistenz vun Klebstoff Keramik Beschichtung.Fir den Effet vun Nano-Additiven op d'Korrosiounsbeständegkeet vun der Beschichtung weider z'entdecken, gouf d'MikroUewerflächemorphologie vun der Beschichtung no der Korrosioun observéiert.

Figur 5 (A1, A2, B1, B2) weist d'Uewerfläch Morphologie vun ausgesat 304 STAINLESS Stol a Beschichtete reng Alumina Keramik bei verschiddene Vergréisserung no corrosion.Figur 5 (A2) weist datt d'Uewerfläch no Korrosioun rau gëtt.Fir de bloe Substrat erschéngen e puer grouss Korrosiounsgruef op der Uewerfläch no Tauche an Elektrolyt, wat beweist datt d'Korrosiounsbeständegkeet vun der bloer Metallmatrix schlecht ass an den Elektrolyt einfach an d'Matrix penetréiert.Fir reng Alumina Keramik Beschichtung, wéi an der Figur 5 (B2) gewisen, obwuel poröse Korrosiounskanäl no Korrosioun generéiert ginn, blockéiert déi relativ dichte Struktur an exzellent Korrosiounsbeständegkeet vu reng Aluminiumoxid Keramikbeschichtung effektiv d'Invasioun vun Elektrolyt, wat de Grond fir d'Korrosioun erkläert. effektiv Verbesserung vun der Impedanz vun Alumina Keramik Beschichtung.

Uewerflächemorphologie vu mwnt-cooh-sdbs, Beschichtungen mat 0,2% Graphen a Beschichtungen mat 0,2% mwnt-cooh-sdbs an 0,2% Graphen.Et kann gesi ginn datt déi zwee Beschichtungen, déi Graphen an der Figur 6 (B2 an C2) enthalen, eng flaach Struktur hunn, d'Bindung tëscht Partikelen an der Beschichtung ass enk, an d'Aggregéiert Partikele sinn enk mat Klebstoff gewéckelt.Och wann d'Uewerfläch duerch Elektrolyt erodéiert gëtt, gi manner Porekanäl geformt.No der Korrosioun ass d'Beschichtungsfläch dicht an et gi wéineg Defektstrukturen.Fir Figur 6 (A1, A2), wéinst de Charakteristiken vun mwnt-cooh-sdbs, ass d'Beschichtung virun der Korrosioun eng eenheetlech verdeelt porös Struktur.No der Korrosioun ginn d'Pore vum ursprénglechen Deel schmuel a laang, an de Kanal gëtt méi déif.Am Verglach mat der Figur 6 (B2, C2), huet d'Struktur méi Mängel, déi konsequent mat der Gréisst Verdeelung vun Beschichtung Impedanz Wäert vun elektrochemical corrosion Test kritt ass.Et weist datt d'Aluminiumoxid Keramikbeschichtung mat Graphen, besonnesch d'Mëschung aus Graphen a Kuelestoff Nanotube, déi bescht Korrosiounsbeständegkeet huet.Dëst ass well d'Struktur vu Kuelestoff Nanotube a Grafen effektiv d'Krackdiffusioun blockéiere kann an d'Matrix schützen.

7. Diskussioun a Resumé
Duerch den Korrosiounsbeständegkeetstest vu Kuelestoff Nanotubes a Graphenadditive op Aluminiumoxid Keramikbeschichtung an d'Analyse vun der Uewerflächmikrostruktur vun der Beschichtung, ginn déi folgend Conclusiounen gezunn:

(1) Wann d'Korrosiounszäit 19 h war, bäigefüügt 0,2% Hybrid Kuelestoff Nanotube + 0,2% graphene gemëschte Material Aluminiumoxid Keramikbeschichtung, erhéicht d'Korrosiounstroumdicht vun 2.890 × 10-6 A / cm2 erof op 1.536 × 10-6 A / cm2 gëtt d'elektresch Impedanz vun 11388 Ω op 28079 Ω erhéicht, an d'Korrosiounsbeständegkeet ass déi gréisst, 46,85%.Am Verglach mat pure Aluminiumoxid Keramikbeschichtung huet d'Kompositbeschichtung mat Graphen a Kuelestoff Nanotubes besser Korrosiounsbeständegkeet.

(2) Mat der Erhéijung vun der Tauchzäit vum Elektrolyt penetréiert den Elektrolyt an d'Gelenkfläch vun der Beschichtung / Substrat fir Metalloxidfilm ze produzéieren, wat d'Penetratioun vum Elektrolyt an de Substrat behënnert.D'elektresch Impedanz geet als éischt erof an da geet erop, an d'Korrosiounsbeständegkeet vu pure Aluminiumoxid Keramikbeschichtung ass schlecht.D'Struktur an d'Synergie vu Kuelestoff Nanotubes a Graphen blockéiert d'Downward Penetratioun vum Elektrolyt.Wann se fir 19,5 h getäuscht ass, ass d'elektresch Impedanz vun der Beschichtung mat Nanomaterialien ëm 22,94%, 25,60% an 9,61% respektiv erofgaang, an d'Korrosiounsbeständegkeet vun der Beschichtung war gutt.

(3) Wéinst de Charakteristiken vu Kuelestoff Nanotubes huet d'Beschichtung, déi mat Kuelestoff Nanotubes eleng bäigefüügt gëtt, eng gläichméisseg verdeelt porös Struktur virun der Korrosioun.No Korrosioun ginn d'Pore vum ursprénglechen Deel schmuel a laang, an d'Kanäl ginn méi déif.D'Beschichtung mat Graphen huet eng flaach Struktur virun der Korrosioun, d'Kombinatioun tëscht Partikelen an der Beschichtung ass no, an déi aggregéiert Partikele si mat Klebstoff enk gewéckelt.Och wann d'Uewerfläch no Korrosioun duerch Elektrolyt erodéiert gëtt, ginn et wéineg Porekanäl an d'Struktur ass nach ëmmer dicht.D'Struktur vu Kuelestoff Nanotubes a Graphen kann effektiv d'Rëssverbreedung blockéieren an d'Matrix schützen.


Post Zäit: Mar-09-2022