1. Қаптау дайындау
Кейінгі электрохимиялық тестті жеңілдету үшін 30 мм таңдалады × 4 мм 304 тот баспайтын болаттан жасалған. Сигналдық қабатты жылтыратып, құмыраның бетіндегі дат дақтарын алыңыз, оларды ацетон бар тұмсыққа салыңыз, субстраттың бетіне дақтарды BG-06c ультрадыбыспен 20 минутқа қолданыңыз, алыңыз Алкогольмен және тазартылған сумен металл субстрат бетіне қақырықтардың киімі және оларды үрлеуші құрғатыңыз. Содан кейін, графен және графикалық және графрий көміртекті нанотобе (MWNT-COOHSDBS) пропорциясында дайындалды (100: 0: 0: 0, 99.8: 0,8: 0,8: 0,8: 0,8: 0), 99.8: 0,2: 0.2, 99.6: 0.2: 0.2), енгізіңіз Доп диірмені (нан тәрізді нан тәрізді нан тәрізді нан өнімдері фабрикасы), доп тарту және араластыру үшін. Доп диірменінің айналмалы жылдамдығы 220 г / мин, ал шар диірмені бұрылды
Доп фрезерлерінен кейін доп фрезерінің айналу жылдамдығын 1/2 / 2-ге дейін доп ұнтақталғаннан кейін, доп ұнтақталғаннан кейін, доп ұнтақталғаннан кейін, доп фрезерлеу аяқталғаннан кейін 1/2-дің айналу жылдамдығын 1/2 етіп орнатыңыз. Керемет керамикалық агрегат пен байланыстырғыш доп 1,0: 0.8-дің үлес салмағына сәйкес біркелкі араласады. Соңында, шатырлы керамикалық жабын емдеу процесі арқылы алынды.
2. Коррозия сынағы
Осы зерттеуде электрохимиялық коррозия сынағы Шанхай Ченхуа Чихуа Чихуа Чихуа-электрохимиялық жұмыс станциясын қабылдайды, ал сынақ үш электродтық тексеру жүйесін қабылдайды. Платина электродасы - бұл көмекші электрод, күміс күміс хлорид электродасы - бұл анықтамалық электрод, ал жабылған үлгі - 1 см2 тиімді экспозициясы бар жұмыс істейтін электрод. Анықтамалық электродты, жұмыс істейтін электродты және қосалқы электродты құралмен, 1 және 2-суретте көрсетілгендей.
3. Жабақтардың электрохимиялық коррозиясына арналған тафельді талдау
3-сурет 3-суретте көрсетілген субстрат пен керамикалық жабынның тафпелі қисығын көрсетеді. Коррозия кернеуі, коррозияның ток тығыздығы және электрохимиялық коррозиядан алынған электрлік кедергілер туралы мәліметтер 1-кестеде көрсетілген.
Бағыну
Коррозияның ағымдық тығыздығы кішірек болған кезде және коррозияға төзімділігі жоғарырақ болған кезде, қаптаманың коррозияға төзімділігі жақсарады. Мұны 3-суреттен және 1-кестеден көруге болады. / см2. Таза алюминий керамикалық жабынымен қапталған кезде, коррозияның токтың тығыздығы 78% -ға дейін төмендеді және ПЭ 22,01% құрады. Бұл керамикалық жабынның қорғаныш рөлін жақсы ойнайтынын және бейтарап электролиттегі жабынның коррозияға төзімділігін жақсартатынын көрсетеді.
Қашан 0,2% MWNT-SDBS немесе 0,2% графен қосылды, коррозияның ток тығыздығы төмендеді, қарсылық жоғарылайды және жабынның коррозияға төзімділігі одан әрі жетілдірілді, сәйкесінше 38,48% және 40,10%. Беті 0,2% MWNT-COOH-SDBS және 0,2% графенмен араласқан алюминиймен қапталғанда, коррозияға қарсы ток 2,890 × 10-6 A / см2-ден 1,536 × 10-6 A / см2-ге дейін, максималды тұрақтылық құны, 11388 ω-ден 28079 ω дейін, ал жабынның PE 46,85% -ға дейін жоғарылайды. Бұл дайындалған мақсатты өнімнің коррозияға төзімділігі жақсы, ал көміртекті нанотүтікшелер мен графеннің синергетикалық әсері керамикалық жабынның коррозияға төзімділігін тиімді жақсарта алады.
4. Қаптауға кедергі келтіретін уақытты әсер ету
Жапырақтың коррозияға төзімділігін одан әрі зерттеу үшін, сынамадағы үлгінің батырмасын тексеру үшін, тестілеуге арналған электролитке әсерін ескере отырып, суретте көрсетілгендей, төрт жабынның төзімділігінің өзгеру қисықтары алынады 4.
Бағыну
Кірісудің бастапқы кезеңінде (10 сағат), жабынның тығыздығы мен құрылымына байланысты, электролитке жабуға батыру қиын. Қазіргі уақытта керамикалық жабын жоғары қарсылық көрсетеді. Біраз уақытқа жуғаннан кейін, қарсылық едәуір төмендейді, өйткені электролит біртіндеп тесіктерде коррозия арнасын және жабындағы жарықтар пайда болады және матрицаға түседі және оның төзімділігінің айтарлықтай төмендеуіне әкеледі Қаптау.
Екінші кезеңде коррозия өнімдері белгілі бір мөлшерге көтерілген кезде, диффузия бұғатталған және алшақтық біртіндеп блокталған. Сонымен бірге, электролитпен байланыстырушы төменгі қабат / матрицаның байланыстырушы интерфейсіне енген кезде, су молекулалары жұқа металл оксидті пленка жасау үшін жабын / матрицадағы матрицадағы Fe элементімен реакция жасайды, ол Электролиттің матрицаға енуі және қарсылық мәнін арттырады. Жалаң металл матрица электрохимиялық түрде бүлінген кезде, жасыл флокуляциялық жауын-шашынның көп бөлігі электролиттің түбінде шығарылады. Жоғарыда аталған химиялық реакцияның бар екендігін дәлелдей алатын жабылған үлгіні электролицозит кезінде электролиттік шешім түсі өзгерген жоқ.
Қысқа метражды уақыт пен сыртқы әсер етуші факторлардың арқасында, электрохимиялық параметрлердің дәл өзгеруін одан әрі өзгерту үшін, 19 сағ және 19,5 сағ тафпель қисықтары талданады. Коррозияның ағымдағы ток тығыздығы мен кедергісі 2-кестеде көрсетілген. Жалаңдық субстратпен салыстырғанда 19 сағат малынған кезде, нано қоспалардан тұратын таза алюминий мен алюминий композиттік жабынының коррозиясы Кішігірім және қарсылық мәні үлкенірек. Құрамында графен бар көміртекті нанотүтікшелер мен жабын бар керамикалық жабынның төзімділігі бірдей, ал көміртекті нанотүтікшелер мен графендік құраммен қапсырма құрылымы айтарлықтай жақсарады, өйткені бұл бір өлшемді көміртекті нанотүтікшелердің синергетикалық әсері және екі өлшемді графен Материалдың коррозияға төзімділігін жақсартады.
Имеллюскураның уақытының өсуімен (19,5 сағ), жалаңаш субстраттың тұрақтылығы көбейеді, бұл коррозия мен металл оксидті пленканың екінші кезеңінде, субстрат бетіне шығарылады. Сол сияқты, уақытты көбейтіп, таза алюминий керамикалық жабынының тұрақтылығы да артады, бұл уақытта, керамикалық жабынның баяу әсері бар, бірақ электролит жабынды / матрицаның байланыстырушы интерфейсіне еніп, оксидті қабықшалар шығарды химиялық реакция арқылы.
0,2% MWNT-COOH-SDBS, құрамында 0,2% графен және 0,2% MWNT-COOH-SDBS және 0,2% графен бар алюминий жабыны бар алюминий жабынымен салыстырғанда, қапталған алюминий жабыны айтарлықтай төмендеді 22,94%, тиісінше 22,60% және 9,61%, бұл электролит жасағанын көрсетеді Қазіргі уақытта жабын мен субстрат арасындағы түйісуге және субстрат арасындағы буынға енбеңіз, себебі бұл көміртегі нанотүтікшелері мен графеннің құрылымы, осылайша матрицаны қорғайды, осылайша матрицаны қорғайды. Екеуінің синергетикалық эффектісі одан әрі тексеріледі. Екі нано материалдардан тұратын жабынның коррозияға төзімділігі жақсы.
Тафел қисығы және электрлік кедергілердің өзгеру қисығы арқылы графен, көміртекті нанотубтар және олардың қоспасы металл матрицаның коррозияға төзімділігін жақсарта алады, ал екеуінің синергетикалық әсері коррозияны одан әрі жақсарта алады деп саналады Жабысқақ керамикалық жабынның тұрақтылығы. Нано қоспаларының коррозияға төзімділігіне әсерін одан әрі зерттеу үшін коррозияға қарсы тұрақтылыққа, коррозиядан кейінгі жабынның микро беткейлі морфологиясы байқалды.
Бағыну
5-суретте (A1, A2, B1, B2) коррозиядан кейін әр түрлі үлкейту кезінде 304 тот баспайтын болаттан жасалған және жабылған таза алюминий керамикасының жер үсті морфологиясын көрсетеді. 5-суретте (A2) коррозиядан кейінгі беті дөрекі болатындығын көрсетеді. Жалаңдық субстрат үшін, бетіне бірнеше үлкен коррозияға арналған шұңқырлар пайда болады, бұл электролитке батырып, жалаңаш металл матрицаның коррозияға төзімділігі нашар, және электролит матрицаға енуі оңай. Таза алюминий керамикалық жабыны үшін, 5 (B2) суретте көрсетілгендей, коррозияға қарсы арналар коррозиядан кейін пайда болады, бірақ таза алюминий керамикалық жабынының салыстырмалы тығыз құрылымы және тамаша коррозияға төзімділігі электролиттің пайда болуын тиімді түрде бұғаттайды, бұл оның себебін түсіндіреді Алюминий керамикалық жабынының кедергісін тиімді жетілдіру.
Бағыну
MWNT-COOH-SDBS жер үсті морфологиясы, 0,2% графен және жабындары бар, 0,2% MWNT-COOH-SDBS және 0,2% графен бар. 6 (B2 және C2) -де графен бар екі жабынның жалпақ құрылымы бар, қапталған бөлшектердің арасындағы байланыстыру тығыз, ал жиынтық бөлшектер жабысқақ. Бетті электролитпен жойғанымен, тегжейлі арналар аз болады. Коррозиядан кейін жабынның беті тығыз, ал кемшіліктер аз. 6-сурет үшін (A1, A2), MWNT-COOH-SDBS сипаттамаларына байланысты, коррозиядан бұрын жабын біркелкі таратылатын кеуекті құрылым болып табылады. Коррозиядан кейін бастапқы бөліктердің тесіктері тар және ұзаққа созылып, арна тереңірек болады. 6-суретпен салыстырғанда 6 (B2, C2), құрылымға артық ақаулар бар, бұл электрохимиялық коррозиядан алынған жабынның кедергі құнының мөлшеріне сәйкес келеді. Бұл графен бар алюминий керамикалық жабыны, әсіресе графен мен көміртекті нанотобе қоспасы ең жақсы коррозияға төзімді екенін көрсетеді. Себебі, көміртегі нанотобасы мен графеннің құрылымы жарықшақты диффузияны тиімді бұғаттап, матрицаны қорғауы мүмкін.
5. Талқылау және қорытынды
Көміртекті нанотүтікшелер мен графен қоспаларының коррозияға төзімділігі және алюминий керамикалық жабыны және қаптаудың беттік микроқұрылымын талдау арқылы келесі тұжырымдар жасалады:
(1) коррозия уақыты 19 сағ, гибридті көміртегі 0,2%, графен аралас материалдары алюминий араласымен күрделі материал, 3,890 × 10-6 А / см2-ден 1,890 × 10-6-дан 1,536 × 10-6 A / CM2, электрлік кедергілер 11388 ω-ден 28079 ω-ден 28079 ω дейін, коррозияға төзімділік тиімділігі артады Ең үлкен, 46,85%. Таза алюминий керамикалық жабынымен салыстырғанда, графен және көміртекті нанотүтікшелері бар композициялық жабын коррозияға қарсы тұруы жақсы.
(2) Электролитке батыру уақытының ұлғаюымен электролит жабынның / субстраттың бір буын бетіне металл оксидті қабықшаны шығарады, бұл металл оксиді қабықшасын шығарады, бұл электролиттің субстратқа енуіне кедергі келтіреді. Электрлік кедергілер алдымен азаяды, содан кейін жоғарылайды және таза алюминий керамикалық жабынының коррозияға төзімділігі нашар. Көміртекті нанотүтікшелер мен графеннің құрылымы мен синергиясы электролиттің төменге енуін бұғаттады. 19,5 сағ құрған кезде, құрамында нано материалдар бар жабынның электрлік кедергісі 22,94% -ға, сәйкесінше 25,60% және 9,61% төмендеді, ал жабынның коррозияға төзімділігі жақсы болды.
6. Коррозияға қарсы тұрақтылықтың әсер ету механизмі
Тафел қисығы және электрлік кедергілердің өзгеру қисығы арқылы графен, көміртекті нанотубтар және олардың қоспасы металл матрицаның коррозияға төзімділігін жақсарта алады, ал екеуінің синергетикалық әсері коррозияны одан әрі жақсарта алады деп саналады Жабысқақ керамикалық жабынның тұрақтылығы. Нано қоспаларының коррозияға төзімділігіне әсерін одан әрі зерттеу үшін коррозияға қарсы тұрақтылыққа, коррозиядан кейінгі жабынның микро беткейлі морфологиясы байқалды.
5-суретте (A1, A2, B1, B2) коррозиядан кейін әр түрлі үлкейту кезінде 304 тот баспайтын болаттан жасалған және жабылған таза алюминий керамикасының жер үсті морфологиясын көрсетеді. 5-суретте (A2) коррозиядан кейінгі беті дөрекі болатындығын көрсетеді. Жалаңдық субстрат үшін, бетіне бірнеше үлкен коррозияға арналған шұңқырлар пайда болады, бұл электролитке батырып, жалаңаш металл матрицаның коррозияға төзімділігі нашар, және электролит матрицаға енуі оңай. Таза алюминий керамикалық жабыны үшін, 5 (B2) суретте көрсетілгендей, коррозияға қарсы арналар коррозиядан кейін пайда болады, бірақ таза алюминий керамикалық жабынының салыстырмалы тығыз құрылымы және тамаша коррозияға төзімділігі электролиттің пайда болуын тиімді түрде бұғаттайды, бұл оның себебін түсіндіреді Алюминий керамикалық жабынының кедергісін тиімді жетілдіру.
MWNT-COOH-SDBS жер үсті морфологиясы, 0,2% графен және жабындары бар, 0,2% MWNT-COOH-SDBS және 0,2% графен бар. 6 (B2 және C2) -де графен бар екі жабынның жалпақ құрылымы бар, қапталған бөлшектердің арасындағы байланыстыру тығыз, ал жиынтық бөлшектер жабысқақ. Бетті электролитпен жойғанымен, тегжейлі арналар аз болады. Коррозиядан кейін жабынның беті тығыз, ал кемшіліктер аз. 6-сурет үшін (A1, A2), MWNT-COOH-SDBS сипаттамаларына байланысты, коррозиядан бұрын жабын біркелкі таратылатын кеуекті құрылым болып табылады. Коррозиядан кейін бастапқы бөліктердің тесіктері тар және ұзаққа созылып, арна тереңірек болады. 6-суретпен салыстырғанда 6 (B2, C2), құрылымға артық ақаулар бар, бұл электрохимиялық коррозиядан алынған жабынның кедергі құнының мөлшеріне сәйкес келеді. Бұл графен бар алюминий керамикалық жабыны, әсіресе графен мен көміртекті нанотобе қоспасы ең жақсы коррозияға төзімді екенін көрсетеді. Себебі, көміртегі нанотобасы мен графеннің құрылымы жарықшақты диффузияны тиімді бұғаттап, матрицаны қорғауы мүмкін.
7. Талқылау және қорытынды
Көміртекті нанотүтікшелер мен графен қоспаларының коррозияға төзімділігі және алюминий керамикалық жабыны және қаптаудың беттік микроқұрылымын талдау арқылы келесі тұжырымдар жасалады:
(1) коррозия уақыты 19 сағ, гибридті көміртегі 0,2%, графен аралас материалдары алюминий араласымен күрделі материал, 3,890 × 10-6 А / см2-ден 1,890 × 10-6-дан 1,536 × 10-6 A / CM2, электрлік кедергілер 11388 ω-ден 28079 ω-ден 28079 ω дейін, коррозияға төзімділік тиімділігі артады Ең үлкен, 46,85%. Таза алюминий керамикалық жабынымен салыстырғанда, графен және көміртекті нанотүтікшелері бар композициялық жабын коррозияға қарсы тұруы жақсы.
(2) Электролитке батыру уақытының ұлғаюымен электролит жабынның / субстраттың бір буын бетіне металл оксидті қабықшаны шығарады, бұл металл оксиді қабықшасын шығарады, бұл электролиттің субстратқа енуіне кедергі келтіреді. Электрлік кедергілер алдымен азаяды, содан кейін жоғарылайды және таза алюминий керамикалық жабынының коррозияға төзімділігі нашар. Көміртекті нанотүтікшелер мен графеннің құрылымы мен синергиясы электролиттің төменге енуін бұғаттады. 19,5 сағ құрған кезде, құрамында нано материалдар бар жабынның электрлік кедергісі 22,94% -ға, сәйкесінше 25,60% және 9,61% төмендеді, ал жабынның коррозияға төзімділігі жақсы болды.
(3) Көміртекті нанотүтікшелердің сипаттамаларына байланысты көміртекті нанотүтікшелермен толықтырылған жабын тек коррозияға дейін біркелкі таратылған кеуекті құрылымға ие. Коррозиядан кейін бастапқы бөліктердің тесіктері тар және ұзаққа созылып, арналар тереңдей түседі. Графен бар жабынды коррозияға дейін тегіс құрылымға ие, жабындағы бөлшектердің арасындағы комбинация жабық, ал жиынтық бөлшектер жабысып бекітілген. Коррозиядан кейін беті электролитпен жойылғанымен, тегтер арналары аз, ал құрылым әлі де тығыз. Көміртекті нанотүтікшелер мен графеннің құрылымы жарықтардың таралуын тиімді бұғаттап, матрицаны қорғауы мүмкін.
POST TIME: MAR-09-2022