1. Estalduraren prestaketa
Geroago proba elektrokimikoa errazteko, 30 mm × 4 mm 304 altzairu herdoilgaitza hautatzen da oinarri gisa.Leundu eta kendu hondar oxido-geruza eta herdoil-orbanak substratuaren gainazalean lixa-paperarekin, jarri azetona duen ontzi batean, tratatu substratuaren gainazaleko orbanak Bangjie elektronika konpainiako bg-06c ultrasoinu garbigailuarekin 20 minutuz, kendu. metalezko substratuaren gainazalean higadura hondakinak alkoholarekin eta ur destilatuarekin, eta lehorgailu batekin lehortu.Ondoren, alumina (Al2O3), grafenoa eta karbono nanohodi hibridoa (mwnt-coohsdbs) proportzioan prestatu ziren (100: 0: 0, 99.8: 0.2: 0, 99.8: 0: 0.2, 99.6: 0.2: 0.2) eta sartu ziren. bola errota (Nanjing NANDA tresnen fabrikako qm-3sp2) bola fresatzeko eta nahasteko.Bola-errotaren biraketa-abiadura 220 R/min ezarri zen, eta bola-errota bihurtu zen
Bola fresatzeko ondoren, ezarri bola fresatzeko deposituaren biraketa-abiadura txandaka 1/2 izan dadin bola fresatzea amaitu ondoren, eta ezarri bola fresatzeko deposituaren biraketa-abiadura txandaka 1/2 izan dadin bola fresatzea amaitu ondoren.Bola fresatutako zeramikazko agregatua eta aglutinatzailea uniformeki nahasten dira 1,0 ∶ 0,8 masa-frakzioaren arabera.Azkenik, zeramikazko estaldura itsasgarria ontze-prozesuaren bidez lortu da.
2. Korrosio-proba
Azterketa honetan, korrosio elektrokimikoko probak Shanghai Chenhua chi660e laneko elektrokimikoa hartzen du, eta probak hiru elektrodo proba sistema hartzen du.Platinozko elektrodoa elektrodo laguntzailea da, zilarrezko zilar kloruroko elektrodoa erreferentziazko elektrodoa eta estalitako lagina laneko elektrodoa da, 1cm2-ko esposizio-eremu eraginkorra duena.Konektatu erreferentzia-elektrodoa, lan-elektrodoa eta elektrodo osagarria zelula elektrolitikoan tresnarekin, 1. eta 2. irudietan ikusten den moduan. Proba egin aurretik, lagina elektrolitoan busti, hau da, % 3,5eko NaCl disoluzioa den.
3. Estalduren korrosio elektrokimikoaren azterketa Tafel
3. irudiak estali gabeko substratuaren eta nano gehigarri ezberdinez estalitako zeramikazko estalduraren Tafel kurba erakusten du 19 orduz korrosio elektrokimikoaren ondoren.Korrosio-tentsioa, korrosio-korronte-dentsitatea eta korrosio-korronte-dentsitatea eta inpedantzia elektrikoaren saiakuntzaren datuak korrosio elektrokimikoko proban lortutako 1. taulan agertzen dira.
Bidali
Korrosioaren korronte-dentsitatea txikiagoa denean eta korrosioarekiko erresistentzia eraginkortasuna handiagoa denean, estalduraren korrosioarekiko erresistentzia efektua hobea da.3. Irudian eta 1. taulan ikus daiteke korrosio-denbora 19h denean, metal hutsezko matrizearen korrosio-tentsio maximoa -0,680 V-koa dela eta matrizearen korrosio-korronte-dentsitatea ere handiena dela, 2,890 × 10-6 A-ra iristen dela. /cm2 。 Alumina zeramikazko estaldura hutsarekin estalita dagoenean, korrosio-korrontearen dentsitatea %78ra jaitsi zen eta PE %22.01ekoa izan zen.Zeramikazko estaldurak babes-eginkizun hobea duela erakusten du eta estalduraren korrosioarekiko erresistentzia hobetu dezakeela elektrolito neutroan.
Estaldurari % 0,2 mwnt-cooh-sdbs edo % 0,2 grafenoa gehitzen zitzaionean, korrosio korrontearen dentsitatea gutxitu egin zen, erresistentzia handitu zen eta estalduraren korrosioarekiko erresistentzia gehiago hobetu zen, % 38,48 eta % 40,10eko PErekin hurrenez hurren.Gainazala % 0,2 mwnt-cooh-sdbs eta % 0,2 grafeno mistoko alumina estaldurarekin estalita dagoenean, korrosio-korrontea gehiago murrizten da 2.890 × 10-6 A / cm2-tik 1.536 × 10-6 A / cm2-ra, gehienezko erresistentzia. balioa, 11388 Ω-tik 28079 Ω-ra igo da, eta estalduraren PEa % 46,85era irits daiteke.Prestatutako helburuko produktuak korrosioarekiko erresistentzia ona duela erakusten du, eta karbono nanohodien eta grafenoaren efektu sinergikoek zeramikazko estalduraren korrosioarekiko erresistentzia eraginkortasunez hobe dezakete.
4. Bustitze denboraren eragina estalduraren inpedantzian
Estalduraren korrosioarekiko erresistentzia gehiago aztertzeko, laginak elektrolitoan duen murgiltze-denborak proban duen eragina kontuan hartuta, lau estalduren erresistentziaren aldaketa-kurbak murgiltze-denbora desberdinetan lortzen dira, irudian ikusten den moduan. 4.
Bidali
Murgiltzearen hasierako fasean (10 h), estalduraren dentsitate eta egitura ona dela eta, elektrolitoa zaila da estalduran murgiltzea.Une honetan, zeramikazko estaldurak erresistentzia handia erakusten du.Denbora tarte batez busti ondoren, erresistentzia nabarmen murrizten da, zeren denboraren poderioz, elektrolitoak pixkanaka-pixkanaka korrosio-kanal bat osatzen du estaldurako poroetan eta pitzaduretan zehar eta matrizean sartzen da, eta ondorioz, erresistentzia nabarmen murrizten da. estaldura.
Bigarren fasean, korrosio produktuak kopuru jakin batera handitzen direnean, difusioa blokeatzen da eta hutsunea pixkanaka blokeatzen da.Aldi berean, elektrolitoa lotura-beheko geruzaren / matrizearen lotura-interfazean sartzen denean, ur molekulek erreakzionatuko dute matrizeko Fe elementuarekin estaldura / matrizearen lotunean metal oxidozko film mehe bat sortzeko, eta horrek oztopatzen du. elektrolitoa matrizean sartzea eta erresistentzia balioa handitzen du.Metal biluziaren matrizea elektrokimikoki korroditzen denean, hauspeazio malutsu berde gehiena elektrolitoaren hondoan sortzen da.Disoluzio elektrolitikoak ez zuen kolorez aldatu estalitako lagina elektrolizatzean, eta horrek aurreko erreakzio kimikoaren existentzia froga dezake.
Bertze denbora laburra eta kanpoko eragin-faktore handiak direla eta, parametro elektrokimikoen aldaketa-erlazio zehatza gehiago lortzeko, 19 h eta 19,5 h-ko Tafel kurbak aztertzen dira.Zsimpwin analisi-softwareak lortutako korrosio-korronte-dentsitatea eta erresistentzia 2. taulan ageri dira. Ikus daiteke 19 orduz bustitzen denean, substratu hutsarekin alderatuta, alumina puruaren eta alumina estaldura konposatuen korrosio-korronte-dentsitatea nano gehigarri materialak dituena txikiagoa eta erresistentzia-balioa handiagoa da.Karbono nanohodiak dituen zeramikazko estalduraren eta grafenoa duten estalduraren erresistentzia-balioa ia berdina da, karbono nanohodiekin eta grafenozko material konposatuekin estaldura-egitura nabarmen hobetzen den bitartean. Hau da, dimentsio bakarreko karbono-nanohodien eta bi dimentsioko grafenoaren efektu sinergikoa delako. materialaren korrosioarekiko erresistentzia hobetzen du.
Murgiltze-denbora handituz (19,5 h), substratu biluziaren erresistentzia handitzen da, korrosioaren bigarren fasean dagoela eta substratuaren gainazalean oxido metaliko filma sortzen dela adieraziz.Era berean, denborak aurrera egin ahala, alumina puruko zeramikazko estalduraren erresistentzia ere handitzen da, eta horrek adierazten du une honetan, zeramikazko estalduraren moteltze efektua dagoen arren, elektrolitoa estaldura/matrizearen lotura-interfasean sartu dela eta oxidozko filma sortu duela. erreakzio kimikoaren bidez.
% 0,2 mwnt-cooh-sdbs dituen alumina estaldurarekin alderatuta, % 0,2 grafenoa duen alumina estaldurarekin eta % 0,2 mwnt-cooh-sdbs eta % 0,2 grafenoa duen alumina estaldurarekin alderatuta, estalduraren erresistentzia nabarmen murriztu zen denboraren gehikuntzarekin. % 22,94, % 25,60 eta % 9,61 hurrenez hurren, une honetan elektrolitoa estalduraren eta substratuaren arteko juntaduran sartu ez zela adierazten du. Hau da karbono nanohodien eta grafenoaren egiturak elektrolitoaren beheranzko sartzea blokeatzen duelako, eta horrela babesten du. matrizea.Gehiago egiaztatzen da bien efektu sinergikoa.Bi nano material dituen estaldurak korrosioarekiko erresistentzia hobea du.
Tafel kurbaren eta inpedantzia elektrikoaren balioaren aldaketa kurbaren bidez, alumina zeramikazko estaldura grafenoarekin, karbonozko nanohodiekin eta haien nahasketarekin metalezko matrizearen korrosioarekiko erresistentzia hobetu dezakeela ikusten da, eta bien efektu sinergikoak korrosioa areago hobetu dezake. zeramikazko estaldura itsasgarriaren erresistentzia.Nano gehigarriek estalduraren korrosioarekiko erresistentzian duten eragina gehiago aztertzeko, korrosioaren ondoren estalduraren mikro-azalera morfologia ikusi zen.
Bidali
5. irudiak (A1, A2, B1, B2) agerian dagoen 304 altzairu herdoilgaitzezko eta estalitako alumina zeramika hutsaren gainazaleko morfologia erakusten du korrosioaren ondoren handitze ezberdinean.5. irudiak (A2) erakusten du korrosioaren ondoren gainazala zakar bihurtzen dela.Substratu biluziari dagokionez, elektrolitoan murgildu ondoren hainbat korrosio-hobi handi agertzen dira azalean, eta horrek adierazten du metalezko matrizearen korrosioarekiko erresistentzia eskasa dela eta elektrolitoa erraz sartzen dela matrizean.Alumina zeramikazko estaldura hutserako, 5. Irudian (B2) erakusten den moduan, korrosioaren ondoren korrosio-kanal porotsuak sortzen diren arren, alumina zeramikazko estalduraren egitura nahiko trinkoak eta korrosioarekiko erresistentzia bikainak modu eraginkorrean blokeatzen dute elektrolitoaren inbasioa, eta horrek azaltzen du arrazoia. alumina zeramikazko estalduraren inpedantziaren hobekuntza eraginkorra.
Bidali
mwnt-cooh-sdbs-en gainazaleko morfologia, %0,2 grafenoa duten estaldurak eta %0,2 mwnt-cooh-sdbs eta %0,2 grafenoa duten estaldurak.Ikus daiteke 6. irudiko grafenoa duten bi estaldurek (B2 eta C2) egitura laua dutela, estaldurako partikulen arteko lotura estua dela eta agregatu partikulak itsasgarriz ondo bilduta daudela.Gainazala elektrolitoak higatzen badu ere, poro kanal gutxiago sortzen dira.Korrosioaren ondoren, estaldura gainazala trinkoa da eta akatsen egitura gutxi daude.6. irudirako (A1, A2), mwnt-cooh-sdbs-en ezaugarriak direla eta, korrosioaren aurreko estaldura uniformeki banatutako egitura porotsua da.Korrosioaren ondoren, jatorrizko zatiaren poroak estu eta luze bihurtzen dira, eta kanala sakonago bihurtzen da.6. irudiarekin alderatuta (B2, C2), egiturak akats gehiago ditu, korrosio elektrokimikoko probatik lortutako estalduraren inpedantzia-balioaren tamaina-banaketarekin bat datorrena.Erakusten du grafenoa duen alumina zeramikazko estaldurak, batez ere grafenoaren eta karbono nanohodiaren nahasketak, korrosioarekiko erresistentzia onena duela.Hau da, karbono nanohodiaren eta grafenoaren egiturak pitzaduraren difusioa modu eraginkorrean blokeatu eta matrizea babestu dezakeelako.
5. Eztabaida eta laburpena
Karbonozko nanohodien eta grafenoaren gehigarrien korrosioarekiko erresistentzia probaren bidez, alumina zeramikazko estalduran eta estalduraren gainazaleko mikroegituraren analisiaren bidez, ondorio hauek ateratzen dira:
(1) Korrosio-denbora 19 ordukoa izan zenean, %0,2 karbono-nanohodi hibridoa + %0,2 grafeno mistoko material alumina zeramikazko estaldura gehituz, korrosio-korrontearen dentsitatea 2.890 × 10-6 A / cm2tik 1.536 × 10-6 A / cm2ra igo zen. cm2, inpedantzia elektrikoa 11388 Ω-tik 28079 Ω-ra handitzen da, eta korrosioarekiko erresistentzia-eraginkortasuna handiena da, % 46,85.Alumina zeramikazko estaldura hutsarekin alderatuta, grafenoarekin eta karbonozko nanohodiekin egindako estaldura konposatuak korrosioarekiko erresistentzia hobea du.
(2) Elektrolitoaren murgiltze-denbora handitzearekin batera, elektrolitoa estalduraren / substratuaren junturaren gainazalean sartzen da metal oxidoaren filma sortzeko, eta horrek elektrolitoa substratuan sartzea oztopatzen du.Inpedantzia elektrikoa lehenik txikitu eta gero handitu egiten da, eta alumina zeramikazko estaldura hutsaren korrosioarekiko erresistentzia eskasa da.Karbonozko nanohodien eta grafenoaren egiturak eta sinergiak elektrolitoaren beheranzko sartzea blokeatu zuten.19,5 orduz bustitzean, nano materialak dituen estalduraren inpedantzia elektrikoa % 22,94, % 25,60 eta % 9,61 jaitsi zen hurrenez hurren, eta estalduraren korrosioarekiko erresistentzia ona izan zen.
6. Estalduraren korrosioarekiko erresistentziaren eragin mekanismoa
Tafel kurbaren eta inpedantzia elektrikoaren balioaren aldaketa kurbaren bidez, alumina zeramikazko estaldura grafenoarekin, karbonozko nanohodiekin eta haien nahasketarekin metalezko matrizearen korrosioarekiko erresistentzia hobetu dezakeela ikusten da, eta bien efektu sinergikoak korrosioa areago hobetu dezake. zeramikazko estaldura itsasgarriaren erresistentzia.Nano gehigarriek estalduraren korrosioarekiko erresistentzian duten eragina gehiago aztertzeko, korrosioaren ondoren estalduraren mikro-azalera morfologia ikusi zen.
5. irudiak (A1, A2, B1, B2) agerian dagoen 304 altzairu herdoilgaitzezko eta estalitako alumina zeramika hutsaren gainazaleko morfologia erakusten du korrosioaren ondoren handitze ezberdinean.5. irudiak (A2) erakusten du korrosioaren ondoren gainazala zakar bihurtzen dela.Substratu biluziari dagokionez, elektrolitoan murgildu ondoren hainbat korrosio-hobi handi agertzen dira azalean, eta horrek adierazten du metalezko matrizearen korrosioarekiko erresistentzia eskasa dela eta elektrolitoa erraz sartzen dela matrizean.Alumina zeramikazko estaldura hutserako, 5. Irudian (B2) erakusten den moduan, korrosioaren ondoren korrosio-kanal porotsuak sortzen diren arren, alumina zeramikazko estalduraren egitura nahiko trinkoak eta korrosioarekiko erresistentzia bikainak modu eraginkorrean blokeatzen dute elektrolitoaren inbasioa, eta horrek azaltzen du arrazoia. alumina zeramikazko estalduraren inpedantziaren hobekuntza eraginkorra.
mwnt-cooh-sdbs-en gainazaleko morfologia, %0,2 grafenoa duten estaldurak eta %0,2 mwnt-cooh-sdbs eta %0,2 grafenoa duten estaldurak.Ikus daiteke 6. irudiko grafenoa duten bi estaldurek (B2 eta C2) egitura laua dutela, estaldurako partikulen arteko lotura estua dela eta agregatu partikulak itsasgarriz ondo bilduta daudela.Gainazala elektrolitoak higatzen badu ere, poro kanal gutxiago sortzen dira.Korrosioaren ondoren, estaldura gainazala trinkoa da eta akatsen egitura gutxi daude.6. irudirako (A1, A2), mwnt-cooh-sdbs-en ezaugarriak direla eta, korrosioaren aurreko estaldura uniformeki banatutako egitura porotsua da.Korrosioaren ondoren, jatorrizko zatiaren poroak estu eta luze bihurtzen dira, eta kanala sakonago bihurtzen da.6. irudiarekin alderatuta (B2, C2), egiturak akats gehiago ditu, korrosio elektrokimikoko probatik lortutako estalduraren inpedantzia-balioaren tamaina-banaketarekin bat datorrena.Erakusten du grafenoa duen alumina zeramikazko estaldurak, batez ere grafenoaren eta karbono nanohodiaren nahasketak, korrosioarekiko erresistentzia onena duela.Hau da, karbono nanohodiaren eta grafenoaren egiturak pitzaduraren difusioa modu eraginkorrean blokeatu eta matrizea babestu dezakeelako.
7. Eztabaida eta laburpena
Karbonozko nanohodien eta grafenoaren gehigarrien korrosioarekiko erresistentzia probaren bidez, alumina zeramikazko estalduran eta estalduraren gainazaleko mikroegituraren analisiaren bidez, ondorio hauek ateratzen dira:
(1) Korrosio-denbora 19 ordukoa izan zenean, %0,2 karbono-nanohodi hibridoa + %0,2 grafeno mistoko material alumina zeramikazko estaldura gehituz, korrosio-korrontearen dentsitatea 2.890 × 10-6 A / cm2tik 1.536 × 10-6 A / cm2ra igo zen. cm2, inpedantzia elektrikoa 11388 Ω-tik 28079 Ω-ra handitzen da, eta korrosioarekiko erresistentzia-eraginkortasuna handiena da, % 46,85.Alumina zeramikazko estaldura hutsarekin alderatuta, grafenoarekin eta karbonozko nanohodiekin egindako estaldura konposatuak korrosioarekiko erresistentzia hobea du.
(2) Elektrolitoaren murgiltze-denbora handitzearekin batera, elektrolitoa estalduraren / substratuaren junturaren gainazalean sartzen da metal oxidoaren filma sortzeko, eta horrek elektrolitoa substratuan sartzea oztopatzen du.Inpedantzia elektrikoa lehenik txikitu eta gero handitu egiten da, eta alumina zeramikazko estaldura hutsaren korrosioarekiko erresistentzia eskasa da.Karbonozko nanohodien eta grafenoaren egiturak eta sinergiak elektrolitoaren beheranzko sartzea blokeatu zuten.19,5 orduz bustitzean, nano materialak dituen estalduraren inpedantzia elektrikoa % 22,94, % 25,60 eta % 9,61 jaitsi zen hurrenez hurren, eta estalduraren korrosioarekiko erresistentzia ona izan zen.
(3) Karbonozko nanohodien ezaugarriak direla eta, karbonozko nanohodiekin bakarrik gehitutako estaldurak korrosioaren aurretik uniformeki banatutako egitura porotsua du.Korrosioaren ondoren, jatorrizko zatiaren poroak estu eta luze bihurtzen dira, eta kanalak sakonagoak dira.Grafenoa duen estaldurak egitura laua du korrosioaren aurretik, estaldurako partikulen arteko konbinazioa estua da eta agregatu partikulak itsasgarriz ondo bilduta daude.Korrosioaren ondoren gainazala elektrolitoak higatzen badu ere, poro-kanal gutxi daude eta egitura trinkoa da oraindik.Karbonozko nanohodien eta grafenoaren egiturak pitzaduraren hedapena modu eraginkorrean blokeatu eta matrizea babestu dezake.
Argitalpenaren ordua: 2022-09-09