1. Priprema za oblaganje
Da bi se olakšao kasniji elektrohemijski test, odabran je 30 mm × 4 mm 304 nehrđajući čelik kao bazu. Poljski i uklonite rezidualni oksidni sloj i hrđe na površini supstrata s brusnim papirom, stavite u čašu koja sadrži aceton, obrađuju mrlje na površini supstrata sa BG-06C kompanijom za ultrazvuku Bangjie Electronics za 20min, ukloni Nosite krhotine na površini metalne podloge sa alkoholom i destiliranom vodom i osušite ih sa puhalom. Zatim su se pripremljeni alumina (AL2O3), grafen i hibridni ugljik (MWNT-Coohsdbs) (100: 0: 0, 99.8: 0.2: 0, 99.8: 0: 0.2, 99.6: 0.2: 0.2) i ubaci u Kuglični mlin (QM-3SP2 tvornice instrumenta Nanjing Nanding) za loptice i miješanje lopte. Brzina rotacije mlina sa loptom bila je postavljena na 220 R / min, a mlin za kuglu
Nakon glodanja s loptom, postavite brzinu vrtnje kuglice za glodanje u 1/2, naizmjenično nakon završetka loptice za loptice, a postavite brzinu rotacije u glodalicu s kuglicom da bude 1/2 naizmjenično nakon što se naizmjenično glodarstvo završi. Kuglični sagrađeni keramički agregat i vezivo ravnomjerno se miješaju ravnomjerno prema masovnom dijelu 1,0: 0,8. Konačno, ljepljivi keramički premaz dobiven je procesom sušenja.
2. Korozijski test
U ovoj studiji, elektrohemijski test korozije usvaja Shanghai Chenhua CHI660E elektrohemijsku radnu radnu radnu radnu stanicu, a test prihvaća tri elektroda. Platinum elektroda je pomoćna elektroda, srebrna srebrna hloridna elektroda je referentna elektroda, a obloženi uzorak je radna elektroda, sa efektivnim područjem izlaganja 1cm2. Spojite referentnu elektrodu, radnu elektrodu i pomoćnu elektrodu u elektrolitičkoj ćeliji s instrumentom, kao što je prikazano na slikama 1 i 2. Prije testa, namočite uzorak u elektrolitu, što je 3,5% NaCL rješenje.
3. Tafel analiza elektrohemijske korozije premaza
Sl. 3 prikazuje tafel krivulju neoboćenog supstrata i keramičkog premaza obloženog različitim nanonim aditivima nakon elektrohemijske korozije za 19h. Korozijski napon, korozijski testni test i električni ispitni podaci dobiveni iz elektrohemijskog testa korozije prikazani su u tablici 1.
Predati
Kada je gustina korozije manja i efikasnost otpornosti na koroziju je veća, efekt otpornosti na koroziju je bolji. Može se vidjeti iz slike 3 i tablice 1 da je kada je vrijeme korozije 19h, maksimalni napon korozije gole metalne matrice je -0.680 V, a korozijska gustina matrice je također najveća, dostiže 2,890 × 10-6 a / cm2. Kada obložena čistom alumina keramičkom premazom, gustoća struje korozije smanjena je na 78%, a PE je iznosio 22,01%. Pokazuje da keramički premaz reprodukuje bolju zaštitnu ulogu i može poboljšati otpor korozije premaza u neutralnom elektrolitu.
Kada je dodan 0,2% mwnt-cooh-sdbs ili 0,2% grafena, gustoća struje korozije smanjila se, otpor se povećao, a otpornost na koroziju navlake je dodatno poboljšana, sa 17,48%, odnosno 40,10%. Kada se površina presvučena sa 0,2% mwnt-cooh-sdbs i 0,2% grafen miješane alumina premazom, korozijska struja se dodatno smanjuje sa 2.890 × 10-6 a / cm2 do 1.536 × 10-6 a / cm2, maksimalni otpor Vrijednost, povećana je sa 11388 ω na 28079 ω, a premaza može dostići 46,85%. Pokazuje da pripremljeni ciljni proizvod ima dobru otpornost na koroziju, a sinergistički učinak ugljičnih nanotubija i grafena može učinkovito poboljšati otpornost na koroziju keramičkog premaza.
4. Učinak natopljenja na impedansu premaza
Da bi se dodatno istražili otpornost na koroziju, uzimajući u obzir utjecaj uranjanja uzorak u elektrolit na testu, promjene krivulje otpornosti četiri premaza u različito vrijeme uranjanja, kao što je prikazano na slici 4.
Predati
U početnoj fazi uranjanja (10 h), zbog dobre gustoće i strukture premaza, elektrolit je teško uranjati u premaz. U ovom trenutku, keramički premaz pokazuje visoku otpornost. Nakon natapanja, otpor se značajno smanjuje, jer s vremenom, elektrolit postepeno formira korozijski kanal kroz pore i pukotine u prevlaku i prodire u matricu, što rezultira značajnim smanjenjem otpornosti premaz.
U drugoj fazi, kada se korozijski proizvodi povećaju na određeni iznos, difuzija je blokirana i jaz se postepeno blokira. Istovremeno, kada elektrolit prodire u vezanje donjeg sloja / matrice, molekuli vode će reagirati s FE elementom u matrici na prevlakom / matričnom spojnicu za proizvodnju tankog metalnog oksidnog filma koji ometaju Prodiranje elektrolita u matricu i povećava vrijednost otpora. Kad je gola metalna matrica elektrohemijski korodirana, većina zelene flokulentne količine se proizvodi na dnu elektrolita. Elektrolitičko rješenje nije mijenjalo boju kada se elektrolizira uzorak obloženog uzorka, koji može dokazati postojanje gornje kemijske reakcije.
Zbog kratkog vremena namakanja i velikih faktora vanjskog utjecaja, kako bi se dodatno dobile tačne promjene odnosa elektrohemijskih parametara, analizirane krivulje od 19 h i 19,5 h. Gustina korozije i otpornost na Analiza ZSimpwin prikazani su u tablici 2. Može se utvrditi da se kada namoči za 19 h, u usporedbi s golim supstratom, gustoća tekućine čiste alumina i alumina sa kompozitnim materijalima za alumu su Manja i vrijednost otpora je veća. Vrijednost otpornosti od keramičkog premaza koja sadrži karbonski nanotpube i premaz koji sadrži grafen je gotovo isti, dok je struktura premaza sa ugljičnim nanotubima i grafikonom kompozitnim materijalima značajno poboljšana, to je zato što sinergistički učinak jednodimenzionalnih ugljičnih nanotubija i dvodimenzionalne grafene Poboljšava otpor korozije materijala.
Povećanjem uronjenog vremena (19.5 h), otpornost gole podloge povećava, što ukazuje na to da se nalazi u drugoj fazi korozije i filma metalnog oksida proizvedeno je na površini supstrata. Slično tome, uz povećanje vremena, otpornost na čisti alumina keramički premaz također se povećava, što ukazuje da je u ovom trenutku, iako postoji usporavajući učinak keramičkog premaza, elektrolit je prodirao u vezi s lijepljenim sučeljem premaza / matrice i proizveli su oksidni film Kroz hemijsku reakciju.
U usporedbi s alumina premazom koji sadrži 0,2% mwnt-cooh-sdbs, savlakom sa 0,2% grafena i premaz alumina koja sadrži 0,2% mwnt-cooh-sdbs i 0,2% grafena, otpornost premaza značajno se smanjila s porastom vremena, smanjenom se povećanjem za 22,94%, 25,60% i 9,61%, što ukazuje na to da elektrolit nije prodirao U zglob između premaza i podloge u ovom trenutku, to je zato što se struktura ugljičnih nanotubija i grafena blokira prodiranje elektrolita prema dolje, čime se štiti matricu. Sinergistički učinak ove dvije je dodatno verificiran. Premaz koji sadrži dva nano materijala ima bolju otpornost na koroziju.
Kroz krivulju Tafel i promjene električne vrijednosti impedance, nalazi se alumina keramički premaz sa grafenom, ugljičnim nanotubima i njihovom smjesom može poboljšati otpornost na koroziju metalne matrice, a sinergistički učinak dvije mogu dalje poboljšati koroziju Otpornost ljepljivog keramičkog premaza. Da bi se dodatno istražili učinak nano aditiva na otpornost na koroziju premaza, primijećeno je mikro površinska morfologija premaza nakon korozije.
Predati
Slika 5 (A1, A2, B1, B2) prikazuje površinsku morfologiju izloženog 304 nehrđajućeg čelika i obložena čista alumina keramika po različitim uvećanjem nakon korozije. Slika 5 (A2) pokazuje da površina nakon korozije postane grubo. Za gole supstrat, na površini se na površini pojavljuje nekoliko velikih korozije nakon uranjanja u elektrolitu, što ukazuje na to da je otpor korozije gole metalne matrice loš, a elektrolit je lako prodrijeti u matricu. Za čisti alumina keramički premaz, kao što je prikazano na slici 5 (B2), iako se porozni korozijski kanali generiraju nakon korozije, relativno gusta struktura i odlična korozijska otpornost čistog alumina keramičkog premaza, što objašnjava razlog za to Efektivno poboljšanje impedancije alumina keramičkog premaza.
Predati
Površinska morfologija MWNT-Cooh-SDB-a, premazi koji sadrže 0,2% grafena i premaza koji sadrže 0,2% mwnt-cooh-sdbs i 0,2% grafena. Može se vidjeti da su dva premaza koja sadrže grafen na slici 6 (B2 i C2), obvezujuća čestica u premazom uska, a zbirne čestice su čvrsto omotane ljepilom. Iako se površina erodira elektrolitom, formiraju se manje pore kanala. Nakon korozije, površina premaza je gusta i malo je oštećenih struktura. Za sliku 6 (A1, A2), zbog karakteristika MWNT-Cooh-SDB-a, premaz prije korozije je jednolično raspoređena porozna struktura. Nakon korozije, pore originalnom dijelu postaju uski i dugi, a kanal postaje dublji. U usporedbi s slikom 6 (B2, C2), struktura ima više oštećenja, što je u skladu s distribucijom veličine vrijednosti prevlačenja za impedance za imperanciju dobivena od elektrohemijskog testa korozije. Pokazuje da je alumina keramički premaz koji sadrži grafikonu, posebno mješavinu grafene i ugljika Nanotube, ima najbolji otpor korozije. To je zato što struktura ugljičnog nanotube i grafena može učinkovito blokirati difuziju pukotina i zaštititi matricu.
5. Rasprava i sažetak
Kroz test otpornosti na koroziju od ugljičnih nanotubija i aditiva grafena na alumina keramičkog premaza i analizu površinske mikrostrukture premaza, nacrtaju se sljedeći zaključci:
(Kada je vrijeme korozije bilo 19 h, dodavanje 0,2% hibridnih ugljika nanotube + 0,2% grafen mješoviti materijal alumina keramički premaz, gustoća struje korozije povećala se sa 2.890 × 10-6 a / cm2 do 1.536 × 10-6 a / CM2, električna impedancija povećava se sa 11388 ω na 28079 ω, a efikasnost otpornosti na koroziju je najveća, 46,85%. U usporedbi s čistom keramičkom premazom alumina, kompozitni premaz sa grafenom i ugljičnim nanotubcima ima bolju otpornost na koroziju.
(2) Povećanjem uronjenog vremena elektrolita, elektrolit prodire u spojnu površinu premaza / supstrata za proizvodnju filma za metal oksid, koji ometa prodiranje elektrolita u supstrat. Električna impedancija prvo se smanjuje, a zatim se povećava, a korozijski otpor čistog alumina keramičkog premaza je loš. Struktura i sinergija ugljičnih nanotubija i grafena blokirali su prodor elektrolita prema dolje. Kada se namočite za 19,5 h, električna impedancija premaza koji sadrži nano materijale smanjili su se za 22,94%, 25,60% i 9,61%, a korozijski otpor premaza bio je dobar.
6. Uticaj mehanizma otpornosti na koroziju premaza
Kroz krivulju Tafel i promjene električne vrijednosti impedance, nalazi se alumina keramički premaz sa grafenom, ugljičnim nanotubima i njihovom smjesom može poboljšati otpornost na koroziju metalne matrice, a sinergistički učinak dvije mogu dalje poboljšati koroziju Otpornost ljepljivog keramičkog premaza. Da bi se dodatno istražili učinak nano aditiva na otpornost na koroziju premaza, primijećeno je mikro površinska morfologija premaza nakon korozije.
Slika 5 (A1, A2, B1, B2) prikazuje površinsku morfologiju izloženog 304 nehrđajućeg čelika i obložena čista alumina keramika po različitim uvećanjem nakon korozije. Slika 5 (A2) pokazuje da površina nakon korozije postane grubo. Za gole supstrat, na površini se na površini pojavljuje nekoliko velikih korozije nakon uranjanja u elektrolitu, što ukazuje na to da je otpor korozije gole metalne matrice loš, a elektrolit je lako prodrijeti u matricu. Za čisti alumina keramički premaz, kao što je prikazano na slici 5 (B2), iako se porozni korozijski kanali generiraju nakon korozije, relativno gusta struktura i odlična korozijska otpornost čistog alumina keramičkog premaza, što objašnjava razlog za to Efektivno poboljšanje impedancije alumina keramičkog premaza.
Površinska morfologija MWNT-Cooh-SDB-a, premazi koji sadrže 0,2% grafena i premaza koji sadrže 0,2% mwnt-cooh-sdbs i 0,2% grafena. Može se vidjeti da su dva premaza koja sadrže grafen na slici 6 (B2 i C2), obvezujuća čestica u premazom uska, a zbirne čestice su čvrsto omotane ljepilom. Iako se površina erodira elektrolitom, formiraju se manje pore kanala. Nakon korozije, površina premaza je gusta i malo je oštećenih struktura. Za sliku 6 (A1, A2), zbog karakteristika MWNT-Cooh-SDB-a, premaz prije korozije je jednolično raspoređena porozna struktura. Nakon korozije, pore originalnom dijelu postaju uski i dugi, a kanal postaje dublji. U usporedbi s slikom 6 (B2, C2), struktura ima više oštećenja, što je u skladu s distribucijom veličine vrijednosti prevlačenja za impedance za imperanciju dobivena od elektrohemijskog testa korozije. Pokazuje da je alumina keramički premaz koji sadrži grafikonu, posebno mješavinu grafene i ugljika Nanotube, ima najbolji otpor korozije. To je zato što struktura ugljičnog nanotube i grafena može učinkovito blokirati difuziju pukotina i zaštititi matricu.
7. Rasprava i sažetak
Kroz test otpornosti na koroziju od ugljičnih nanotubija i aditiva grafena na alumina keramičkog premaza i analizu površinske mikrostrukture premaza, nacrtaju se sljedeći zaključci:
(Kada je vrijeme korozije bilo 19 h, dodavanje 0,2% hibridnih ugljika nanotube + 0,2% grafen mješoviti materijal alumina keramički premaz, gustoća struje korozije povećala se sa 2.890 × 10-6 a / cm2 do 1.536 × 10-6 a / CM2, električna impedancija povećava se sa 11388 ω na 28079 ω, a efikasnost otpornosti na koroziju je najveća, 46,85%. U usporedbi s čistom keramičkom premazom alumina, kompozitni premaz sa grafenom i ugljičnim nanotubcima ima bolju otpornost na koroziju.
(2) Povećanjem uronjenog vremena elektrolita, elektrolit prodire u spojnu površinu premaza / supstrata za proizvodnju filma za metal oksid, koji ometa prodiranje elektrolita u supstrat. Električna impedancija prvo se smanjuje, a zatim se povećava, a korozijski otpor čistog alumina keramičkog premaza je loš. Struktura i sinergija ugljičnih nanotubija i grafena blokirali su prodor elektrolita prema dolje. Kada se namočite za 19,5 h, električna impedancija premaza koji sadrži nano materijale smanjili su se za 22,94%, 25,60% i 9,61%, a korozijski otpor premaza bio je dobar.
(3) Zbog karakteristika ugljičnih nanotubija, prevlaka dodana sa samo ugljičnim nanotubima ima ravnomjerno raspoređenu poroznu strukturu prije korozije. Nakon korozije, pore originalnom dijelu postaju uski i dugi, a kanali postaju dublji. Premaz koji sadrži grafen ima ravnu konstrukciju prije korozije, kombinacija između čestica u prevlaku je blizu, a čestice agregata čvrsto su omotane ljepilom. Iako je površina erodirana elektrolitom nakon korozije, malo je pore kanala, a struktura je i dalje gusta. Struktura ugljičnih nanotubija i grafena može učinkovito blokirati širenje pukotina i zaštititi matricu.
Vrijeme objavljivanja: Mar-09-2022