1. Припрема премаза
Да би се олакшао каснији електрохемијски тест, 30 мм је одабрано од нерђајућег челика 304 × 4 мм као основа.Исполирајте и уклоните заостали слој оксида и мрље од рђе на површини подлоге брусним папиром, ставите их у чашу која садржи ацетон, третирајте мрље на површини подлоге ултразвучним чистачем бг-06ц компаније Бангјие елецтроницс 20 минута, уклоните остатке хабања на површини металне подлоге алкохолом и дестилованом водом и осушите их дуваљком.Затим су припремљени глиница (Ал2О3), графен и хибридна угљенична наноцевка (мвнт-цоохсдбс) у пропорцији (100: 0: 0, 99,8: 0,2: 0, 99,8: 0: 0,2, 99,6: 0,2: 0,2) и стављени у млин са куглицама (км-3сп2 фабрике инструмената Нањинг НАНДА) за млевење и мешање куглица.Брзина ротације кугличног млина је постављена на 220 Р/мин, а млин је окренут на
Након млевења куглица, подесите брзину ротације резервоара за куглично млевење на 1/2 наизменично након што је млевење куглица завршено, и подесите брзину ротације резервоара за куглично млевење на 1/2 наизменично након завршетка млевења куглица.Куглично млевени керамички агрегат и везиво се равномерно мешају према масеном уделу од 1,0 ∶ 0,8.Коначно, адхезивни керамички премаз је добијен поступком очвршћавања.
2. Испитивање корозије
У овој студији, тест електрохемијске корозије усваја електрохемијску радну станицу Схангхаи Цхенхуа цхи660е, а тест усваја систем за тестирање са три електроде.Платинаста електрода је помоћна електрода, сребро-хлоридна електрода је референтна електрода, а обложени узорак је радна електрода, са ефективном површином експозиције од 1 цм2.Повежите референтну електроду, радну електроду и помоћну електроду у електролитичкој ћелији са инструментом, као што је приказано на сликама 1 и 2. Пре теста, потопите узорак у електролит, који је 3,5% раствор НаЦл.
3. Тафел анализа електрохемијске корозије премаза
На слици 3 приказана је Тафелова крива непревучене подлоге и керамичке превлаке обложене различитим нано адитивима након електрохемијске корозије током 19 сати.Подаци о напону корозије, густини струје корозије и електричној импеданси добијени испитивањем електрохемијске корозије приказани су у табели 1.
прихвати
Када је густина струје корозије мања и ефикасност отпорности на корозију већа, ефекат отпорности на корозију премаза је бољи.Са слике 3 и табеле 1 се може видети да када је време корозије 19х, максимални напон корозије матрице голог метала је -0,680 В, а густина струје корозије матрице је такође највећа и достиже 2,890 × 10-6 А. /цм2 。 Када је премазан чистим алуминијумским керамичким премазом, густина струје корозије се смањила на 78% и ПЕ је била 22,01%.То показује да керамички премаз игра бољу заштитну улогу и може побољшати отпорност премаза на корозију у неутралном електролиту.
Када је премазу додато 0,2% мвнт-цоох-сдбс или 0,2% графена, густина струје корозије се смањила, отпорност се повећала, а отпорност премаза на корозију је додатно побољшана, са ПЕ од 38,48% и 40,10% респективно.Када је површина премазана са 0,2% мвнт-цоох-сдбс и 0,2% графеном мешаним алуминијумским премазом, струја корозије се даље смањује са 2,890 × 10-6 А / цм2 на 1,536 × 10-6 А / цм2, максимална отпорност вредност, повећана са 11388 Ω на 28079 Ω, а ПЕ премаза може достићи 46,85%.То показује да припремљени циљни производ има добру отпорност на корозију, а синергистички ефекат угљеничних наноцеви и графена може ефикасно побољшати отпорност на корозију керамичког премаза.
4. Утицај времена намакања на импеданцију премаза
У циљу даљег истраживања отпорности премаза на корозију, с обзиром на утицај времена потапања узорка у електролит на испитивање, добијене су криве промене отпора четири премаза при различитом времену потапања, као што је приказано на слици. 4.
прихвати
У почетној фази потапања (10 х), због добре густине и структуре превлаке, електролит се тешко може уронити у превлаку.У овом тренутку, керамички премаз показује високу отпорност.Након одређеног временског периода намакања, отпор значајно опада, јер током времена електролит постепено формира канал корозије кроз поре и пукотине у премазу и продире у матрицу, што доводи до значајног смањења отпора. премаз.
У другој фази, када се производи корозије повећају до одређене количине, дифузија је блокирана и јаз се постепено блокира.У исто време, када електролит продре у везу између везног доњег слоја / матрице, молекули воде ће реаговати са елементом Фе у матрици на споју премаза / матрице да би произвели танак филм металног оксида, који омета продор електролита у матрицу и повећава вредност отпора.Када је матрица голог метала електрохемијски кородирана, већина зелених флокулантних талога се производи на дну електролита.Електролитички раствор није променио боју приликом електролизе обложеног узорка, што може да докаже постојање наведене хемијске реакције.
Због кратког времена намакања и великих спољних фактора утицаја, да би се даље добио тачан однос промене електрохемијских параметара, анализиране су Тафелове криве од 19 х и 19,5 х.Густина струје корозије и отпорност добијени помоћу софтвера за анализу зсимпвин приказани су у табели 2. Може се открити да када се намака 19 х, у поређењу са голом подлогом, густина струје корозије чистог алуминијума и композитног премаза од алуминијума који садржи нано адитивне материјале је мањи а вредност отпора већа.Вредност отпорности керамичког премаза који садржи угљеничне наноцеви и премаза који садржи графен је скоро иста, док је структура превлаке са угљеничним наноцевима и графенским композитним материјалима значајно побољшана, то је због синергистичког ефекта једнодимензионалних угљеничних наноцеви и дводимензионалног графена. побољшава отпорност материјала на корозију.
Са повећањем времена потапања (19,5 х), отпор голе подлоге се повећава, што указује да је она у другој фази корозије и на површини подлоге се ствара филм метал-оксида.Слично, са повећањем времена, отпор чистог алуминијумског керамичког премаза такође се повећава, што указује на то да је у овом тренутку, иако постоји успоравајући ефекат керамичког премаза, електролит продро у везу између премаза / матрице и произвео оксидни филм кроз хемијску реакцију.
У поређењу са премазом од алуминијума који садржи 0,2% мвнт-цоох-сдбс, премазом од алуминијума који садржи 0,2% графена и премазом од алуминијума који садржи 0,2% мвнт-цоох-сдбс и 0,2% графена, отпор премаза се значајно смањио са повећањем времена, смањена за 22,94%, 25,60% и 9,61% респективно, што указује на то да електролит није продро у спој између премаза и супстрата у овом тренутку. То је зато што структура угљеничних наноцеви и графена блокира продирање електролита надоле, штитећи тако матрица.Синергистички ефекат ова два је даље потврђен.Премаз који садржи два нано материјала има бољу отпорност на корозију.
Кроз Тафелову криву и криву промене вредности електричне импедансе, откривено је да керамички премаз од глинице са графеном, угљеничним наноцевима и њиховом мешавином може побољшати отпорност металне матрице на корозију, а синергистички ефекат ова два може додатно побољшати корозију. отпорност лепљивог керамичког премаза.У циљу даљег истраживања утицаја нано адитива на отпорност премаза на корозију, посматрана је морфологија микро површине превлаке након корозије.
прихвати
Слика 5 (А1, А2, Б1, Б2) приказује морфологију површине изложене 304 нерђајућег челика и обложене чисте алуминијске керамике при различитим увећањима након корозије.Слика 5 (А2) показује да површина након корозије постаје храпава.За голу подлогу, након потапања у електролит на површини се појављује неколико великих корозивних јама, што указује да је отпорност на корозију матрице голог метала лоша и да је електролит лако продрети у матрицу.За керамички премаз од чистог алуминијума, као што је приказано на слици 5 (Б2), иако се након корозије стварају порозни канали корозије, релативно густа структура и одлична отпорност на корозију чистог алуминијумског керамичког премаза ефикасно блокирају инвазију електролита, што објашњава разлог за ефективно побољшање импедансе алуминијумске керамичке превлаке.
прихвати
Морфологија површине мвнт-цоох-сдбс, премази који садрже 0,2% графена и премази који садрже 0,2% мвнт-цоох-сдбс и 0,2% графена.Може се видети да два премаза који садрже графен на слици 6 (Б2 и Ц2) имају равну структуру, везивање између честица у премазу је чврсто, а честице агрегата су чврсто омотане лепком.Иако је површина еродирана електролитом, формира се мање канала за поре.Након корозије, површина премаза је густа и има мало дефектних структура.За слику 6 (А1, А2), због карактеристика мвнт-цоох-сдбс, премаз пре корозије је равномерно распоређена порозна структура.Након корозије, поре оригиналног дела постају уске и дугачке, а канал постаје дубљи.У поређењу са сликом 6 (Б2, Ц2), структура има више дефеката, што је у складу са дистрибуцијом величине вредности импеданце превлаке добијене тестом електрохемијске корозије.То показује да керамички премаз од алуминијума који садржи графен, посебно мешавина графена и угљеничне наноцеви, има најбољу отпорност на корозију.То је зато што структура угљеничних наноцеви и графена може ефикасно блокирати дифузију пукотина и заштитити матрицу.
5. Дискусија и резиме
Испитивањем отпорности на корозију угљеничних наноцеви и адитива графена на алуминијско-керамичком премазу и анализом површинске микроструктуре превлаке, долази се до следећих закључака:
(1) Када је време корозије било 19 х, додавањем 0,2% хибридне угљеничне наноцеви + 0,2% графенског мешаног материјала алуминијум керамичког премаза, густина струје корозије се повећала са 2,890 × 10-6 А / цм2 на 1,536 × 10-6 А / цм2, електрична импеданса је повећана са 11388 Ω на 28079 Ω, а ефикасност отпорности на корозију је највећа, 46,85%.У поређењу са керамичким премазом од чистог алуминијума, композитни премаз са графеном и угљеничним наноцевима има бољу отпорност на корозију.
(2) Са повећањем времена урањања електролита, електролит продире у спојну површину премаза / подлоге да би произвео филм металног оксида, који омета продирање електролита у подлогу.Електрична импеданса се прво смањује, а затим повећава, а отпорност на корозију чистог алуминијумског керамичког премаза је лоша.Структура и синергија угљеничних наноцеви и графена блокирали су продирање електролита наниже.При намакању током 19,5 х, електрична импеданса премаза који садржи нано материјале смањила се за 22,94%, 25,60% и 9,61% респективно, а отпорност премаза на корозију је била добра.
6. Механизам утицаја отпорности премаза на корозију
Кроз Тафелову криву и криву промене вредности електричне импедансе, откривено је да керамички премаз од глинице са графеном, угљеничним наноцевима и њиховом мешавином може побољшати отпорност металне матрице на корозију, а синергистички ефекат ова два може додатно побољшати корозију. отпорност лепљивог керамичког премаза.У циљу даљег истраживања утицаја нано адитива на отпорност премаза на корозију, посматрана је морфологија микро површине превлаке након корозије.
Слика 5 (А1, А2, Б1, Б2) приказује морфологију површине изложене 304 нерђајућег челика и обложене чисте алуминијске керамике при различитим увећањима након корозије.Слика 5 (А2) показује да површина након корозије постаје храпава.За голу подлогу, након потапања у електролит на површини се појављује неколико великих корозивних јама, што указује да је отпорност на корозију матрице голог метала лоша и да је електролит лако продрети у матрицу.За керамички премаз од чистог алуминијума, као што је приказано на слици 5 (Б2), иако се након корозије стварају порозни канали корозије, релативно густа структура и одлична отпорност на корозију чистог алуминијумског керамичког премаза ефикасно блокирају инвазију електролита, што објашњава разлог за ефективно побољшање импедансе алуминијумске керамичке превлаке.
Морфологија површине мвнт-цоох-сдбс, премази који садрже 0,2% графена и премази који садрже 0,2% мвнт-цоох-сдбс и 0,2% графена.Може се видети да два премаза који садрже графен на слици 6 (Б2 и Ц2) имају равну структуру, везивање између честица у премазу је чврсто, а честице агрегата су чврсто омотане лепком.Иако је површина еродирана електролитом, формира се мање канала за поре.Након корозије, површина премаза је густа и има мало дефектних структура.За слику 6 (А1, А2), због карактеристика мвнт-цоох-сдбс, премаз пре корозије је равномерно распоређена порозна структура.Након корозије, поре оригиналног дела постају уске и дугачке, а канал постаје дубљи.У поређењу са сликом 6 (Б2, Ц2), структура има више дефеката, што је у складу са дистрибуцијом величине вредности импеданце превлаке добијене тестом електрохемијске корозије.То показује да керамички премаз од алуминијума који садржи графен, посебно мешавина графена и угљеничне наноцеви, има најбољу отпорност на корозију.То је зато што структура угљеничних наноцеви и графена може ефикасно блокирати дифузију пукотина и заштитити матрицу.
7. Дискусија и резиме
Испитивањем отпорности на корозију угљеничних наноцеви и адитива графена на алуминијско-керамичком премазу и анализом површинске микроструктуре превлаке, долази се до следећих закључака:
(1) Када је време корозије било 19 х, додавањем 0,2% хибридне угљеничне наноцеви + 0,2% графенског мешаног материјала алуминијум керамичког премаза, густина струје корозије се повећала са 2,890 × 10-6 А / цм2 на 1,536 × 10-6 А / цм2, електрична импеданса је повећана са 11388 Ω на 28079 Ω, а ефикасност отпорности на корозију је највећа, 46,85%.У поређењу са керамичким премазом од чистог алуминијума, композитни премаз са графеном и угљеничним наноцевима има бољу отпорност на корозију.
(2) Са повећањем времена урањања електролита, електролит продире у спојну површину премаза / подлоге да би произвео филм металног оксида, који омета продирање електролита у подлогу.Електрична импеданса се прво смањује, а затим повећава, а отпорност на корозију чистог алуминијумског керамичког премаза је лоша.Структура и синергија угљеничних наноцеви и графена блокирали су продирање електролита наниже.При намакању током 19,5 х, електрична импеданса премаза који садржи нано материјале смањила се за 22,94%, 25,60% и 9,61% респективно, а отпорност премаза на корозију је била добра.
(3) Због карактеристика угљеничних наноцеви, премаз додат само угљеничним наноцевима има равномерно распоређену порозну структуру пре корозије.Након корозије, поре оригиналног дела постају уске и дугачке, а канали дубље.Премаз који садржи графен има равну структуру пре корозије, комбинација између честица у премазу је блиска, а честице агрегата су чврсто омотане лепком.Иако је површина еродирана електролитом након корозије, постоји неколико канала пора и структура је и даље густа.Структура угљеничних наноцеви и графена може ефикасно блокирати ширење пукотина и заштитити матрицу.
Време поста: мар-09-2022