1. Përgatitja e veshjes
Për të lehtësuar provën e mëvonshme elektrokimike, është zgjedhur 30 mm × 4 mm 304 çelik inox si bazë. Polonisht dhe hiqni shtresën e mbetur të oksidit dhe njollat e ndryshkut në sipërfaqen e substratit me letër zmerile, vendosini ato në një gotë që përmban aceton, trajtojini njollat në sipërfaqen e substratit me pastrues tejzanor BG-06C të kompanisë elektronike Bangjie për 20min, hiqeni Mbetjet e veshjes në sipërfaqen e substratit metalik me alkool dhe ujë të distiluar, dhe thaja me një ventilator. Pastaj, alumina (Al2O3), nanotubi i karbonit grafen dhe hibrid (MWNT-COHSDBS) u përgatitën në proporcion (100: 0: 0, 99.8: 0.2: 0, 99.8: 0: 0.2, 99.6: 0.2: 0.2), dhe u vendosën në Një mulli topi (QM-3SP2 i fabrikës së instrumenteve Nanjing Nanda) për bluarjen dhe përzierjen e topit. Shpejtësia rrotulluese e mullirit të topit ishte vendosur në 220 r / min, dhe mulli i topit u kthye në
Pas bluarjes së topit, vendosni që shpejtësia e rrotullimit të rezervuarit të mullirit të topit të jetë 1/2 në mënyrë alternative pasi të përfundojë bluarja e topit, dhe vendosni shpejtësinë e rrotullimit të rezervuarit të mullirit të topit të jetë 1/2 në mënyrë alternative pasi të përfundojë bluarja e topit. Agregati dhe lidhësi qeramik i bluar me top janë përzier në mënyrë të barabartë sipas fraksionit masiv prej 1.0 ∶ 0.8. Më në fund, veshja qeramike ngjitëse u mor me procesin e kurimit.
2. Testi i Korrozionit
Në këtë studim, testi elektrokimik i korrozionit miraton Shanghai Chenhua Chi660e Workstation Elektrokimike, dhe testi miraton një sistem të testit të elektrodave. Elektroda e platinit është elektroda ndihmëse, elektroda e klorurit të argjendit të argjendit është elektroda e referencës, dhe mostra e veshur është elektroda e punës, me një zonë të ekspozimit efektiv prej 1cm2. Lidhni elektrodën e referencës, elektrodën e punës dhe elektrodën ndihmëse në qelizën elektrolitike me instrumentin, siç tregohet në figurat 1 dhe 2. Para testit, thithni mostrën në elektrolitin, i cili është 3.5% zgjidhje NaCl.
3. Analiza Tafel e gërryerjes elektrokimike të veshjeve
Fig. 3 tregon kurbën Tafel të substratit të pa veshur dhe veshjes qeramike të veshur me aditivë të ndryshëm nano pas gërryerjes elektrokimike për 19h. Tensioni i korrozionit, dendësia e rrymës së korrozionit dhe të dhënat e testit të rezistencës elektrike të marra nga testi i korrozionit elektrokimik janë paraqitur në Tabelën 1.
Paraqes
Kur dendësia e rrymës së korrozionit është më e vogël dhe efikasiteti i rezistencës ndaj korrozionit është më i lartë, efekti i rezistencës ndaj korrozionit të veshjes është më i mirë. Ajo mund të shihet nga figura 3 dhe Tabela 1 se kur koha e korrozionit është 19h, tensioni maksimal i korrozionit të matricës metalike të zhveshur është -0.680 V, dhe dendësia e rrymës së korrozionit të matricës është gjithashtu më i madhi, duke arritur në 2.890 × 10-6 A /cm2。 Kur është e veshur me veshje qeramike të pastër alumini, dendësia e rrymës së korrozionit u ul në 78% dhe PE ishte 22.01%. Kjo tregon se veshja qeramike luan një rol më të mirë mbrojtës dhe mund të përmirësojë rezistencën e korrozionit të veshjes në elektrolitin neutral.
Kur 0.2% MWNT-COOH-SDBS ose 0.2% grafen u shtua në shtresë, densiteti i rrymës së korrozionit u ul, rezistenca u rrit, dhe rezistenca ndaj korrozionit të veshjes u përmirësua më tej, me PE prej 38.48% dhe 40.10% respektivisht. Kur sipërfaqja është e veshur me 0.2% MWNT-COOH-SDBS dhe 0.2% Veshje e Aluminit të Përzier të Grafenit, rryma e korrozionit zvogëlohet më tej nga 2.890 × 10-6 A / CM2 deri në 1.536 × 10-6 A / CM2, rezistenca maksimale Vlera, u rrit nga 11388 Ω në 28079 Ω, dhe PE e veshjes mund të arrijë në 46.85%. Ai tregon se produkti i përgatitur i synuar ka rezistencë të mirë për korrozionin, dhe efekti sinergjik i nanotubave të karbonit dhe grafenit mund të përmirësojë në mënyrë efektive rezistencën e korrozionit të veshjes qeramike.
4 Efekti i kohës së njomjes në rezistencën e veshjes
Për të eksploruar më tej rezistencën e korrozionit të veshjes, duke marrë parasysh ndikimin e kohës së zhytjes së mostrës në elektrolit në provë, merren kthesat e ndryshimit të rezistencës së katër veshjeve në kohën e ndryshme të zhytjes, siç tregohet në figurë 4.
Paraqes
Në fazën fillestare të zhytjes (10 orë), për shkak të densitetit të mirë dhe strukturës së veshjes, elektroliti është i vështirë të zhyten në veshje. Në këtë kohë, veshja qeramike tregon rezistencë të lartë. Pas njomjes për një periudhë kohe, rezistenca zvogëlohet ndjeshëm, sepse me kalimin e kohës, elektroliti gradualisht formon një kanal korrozioni përmes poreve dhe çarjeve në shtresë dhe depërton në matricë, duke rezultuar në një rënie të konsiderueshme në rezistencën e Veshje.
Në fazën e dytë, kur produktet e korrozionit rriten në një sasi të caktuar, difuzioni bllokohet dhe hendeku bllokohet gradualisht. Në të njëjtën kohë, kur elektroliti depërton në ndërfaqen e lidhjes së shtresës / matricës së poshtme të lidhjes, molekulat e ujit do të reagojnë me elementin Fe në matricë në kryqëzimin e veshjes / matricës për të prodhuar një film të hollë oksid metalik, i cili pengon depërtimi i elektrolitit në matricë dhe rrit vlerën e rezistencës. Kur matrica e zhveshur metalike është e gërryer në mënyrë elektrokimike, shumica e reshjeve të gjelbërta të flokulave prodhohen në fund të elektrolitit. Zgjidhja elektrolitike nuk ndryshoi ngjyrën kur elektrolizon mostrën e veshur, e cila mund të dëshmojë ekzistencën e reaksionit kimik të mësipërm.
Për shkak të kohës së shkurtër të njomjes dhe faktorëve të mëdhenj të ndikimit të jashtëm, për të marrë më tej marrëdhënien e saktë të ndryshimit të parametrave elektrokimikë, analizohen kthesat Tafel prej 19 orë dhe 19.5 orë. Dendësia e rrymës së korrozionit dhe rezistenca e marrë nga programi i analizës ZSIMPWIN tregohet në Tabelën 2. Mund të konstatohet se kur ngjyhet për 19 orë, krahasuar me substratin e zhveshur, dendësia e rrymës së korrozionit të aluminit të pastër dhe veshjes së përbërë të aluminit që përmbajnë materiale shtesë nano janë materiale shtesë nano më e vogël dhe vlera e rezistencës është më e madhe. Vlera e rezistencës së veshjes qeramike që përmban nanotubat e karbonit dhe veshja që përmban grafen është pothuajse e njëjtë, ndërsa struktura e veshjes me nanotubat e karbonit dhe materialet e përbëra të grafenit është përmirësuar ndjeshëm Përmirëson rezistencën e korrozionit të materialit.
Me rritjen e kohës së zhytjes (19.5 orë), rritet rezistenca e substratit të zhveshur, duke treguar që është në fazën e dytë të korrozionit dhe filmi oksid metalik prodhohet në sipërfaqen e substratit. Në mënyrë të ngjashme, me rritjen e kohës, rezistenca e veshjes qeramike të pastër të aluminit gjithashtu rritet, duke treguar që në këtë kohë, megjithëse ekziston efekti ngadalësues i veshjes qeramike, elektroliti ka depërtuar në ndërfaqen e lidhjes së veshjes / matricës, dhe prodhuar filmin oksid oksid përmes reaksionit kimik.
Krahasuar me veshjen e aluminit që përmban 0.2% MWNT-COOH-SDBS, veshja e aluminit që përmban 0.2% grafen dhe veshja e aluminit që përmban 0.2% MWNT-COOH-SDBS dhe 0.2% grafen, rezistenca e veshjes u ul ndjeshëm me rritjen e kohës, u ul me 22.94%, 25.60% dhe 9.61% përkatësisht, duke treguar që elektroliti nuk depërtoi në bashkimin midis Veshje dhe substrati në këtë kohë, kjo për shkak se struktura e nanotubave të karbonit dhe grafenit bllokon depërtimin në rënie të elektrolitit, duke mbrojtur kështu matricën. Efekti sinergjik i të dyve verifikohet më tej. Veshja që përmban dy materiale nano ka rezistencë më të mirë të korrozionit.
Përmes kurbës tafel dhe kurbës së ndryshimit të vlerës së rezistencës elektrike, konstatohet se veshja qeramike e aluminit me grafen, nanotubat e karbonit dhe përzierja e tyre mund të përmirësojë rezistencën e korrozionit të matricës metalike, dhe efekti sinergjik i të dyve mund të përmirësojnë më tej korrozionin Rezistenca e veshjes qeramike ngjitëse. Për të eksploruar më tej efektin e aditivëve nano në rezistencën e korrozionit të veshjes, u vërejt morfologjia mikro sipërfaqësore e veshjes pas korrozionit.
Paraqes
Figura 5 (A1, A2, B1, B2) tregon morfologjinë sipërfaqësore të 304 çelikut të pandryshkshëm të ekspozuar dhe qeramikës së pastër të aluminit të pastër në zmadhim të ndryshëm pas gërryerjes. Figura 5 (a2) tregon se sipërfaqja pas korrozionit bëhet e përafërt. Për substratin e zhveshur, disa gropa të mëdha korrozioni shfaqen në sipërfaqe pas zhytjes në elektrolit, duke treguar që rezistenca ndaj korrozionit të matricës metalike të zhveshur është e dobët dhe elektroliti është i lehtë për tu depërtuar në matricë. Për veshjen qeramike të pastër të aluminit, siç tregohet në figurën 5 (B2), megjithëse kanalet poroze të korrozionit gjenerohen pas gërryerjes, struktura relativisht e dendur dhe rezistenca e shkëlqyeshme e korrozionit të veshjes qeramike të aluminit të pastër bllokojnë në mënyrë efektive pushtimin e elektrolitit, i cili shpjegon arsyen për arsyen e arsyes Përmirësimi efektiv i rezistencës së veshjes qeramike të aluminit.
Paraqes
Morfologjia sipërfaqësore e MWNT-COOH-SDBS, veshje që përmbajnë 0.2% grafen dhe veshje që përmbajnë 0.2% MWNT-COOH-SDBS dhe 0.2% grafen. Mund të shihet se të dy veshjet që përmbajnë grafen në figurën 6 (B2 dhe C2) kanë strukturë të sheshtë, lidhja midis grimcave në veshje është e ngushtë, dhe grimcat agregate janë mbështjellur fort nga ngjitësi. Megjithëse sipërfaqja është gërryer nga elektroliti, formohen më pak kanale pore. Pas gërryerjes, sipërfaqja e veshjes është e dendur dhe ka pak struktura defektesh. Për figurën 6 (A1, A2), për shkak të karakteristikave të MWNT-COOH-SDBS, veshja para gërryerjes është një strukturë poroze e shpërndarë në mënyrë uniforme. Pas gërryerjes, poret e pjesës origjinale bëhen të ngushta dhe të gjata, dhe kanali bëhet më i thellë. Krahasuar me figurën 6 (B2, C2), struktura ka më shumë defekte, e cila është në përputhje me shpërndarjen e madhësisë së vlerës së rezistencës së veshjes të marrë nga testi i korrozionit elektrokimik. Ajo tregon se veshja qeramike e aluminit që përmban grafen, veçanërisht përzierjen e grafenit dhe nanotubit të karbonit, ka rezistencën më të mirë të korrozionit. Kjo për shkak se struktura e nanotubit të karbonit dhe grafenit mund të bllokojë në mënyrë efektive difuzionin e plasaritjes dhe të mbrojë matricën.
5. Diskutim dhe Përmbledhje
Përmes provës së rezistencës ndaj korrozionit të nanotubave të karbonit dhe aditivëve të grafenit në veshjen qeramike të aluminit dhe analizën e mikrostrukturës sipërfaqësore të veshjes, nxirren përfundimet e mëposhtme:
(1) Kur koha e gërryerjes ishte 19 orë, duke shtuar 0.2% nanotube karboni hibrid + 0.2% grafen të përzier Material Alumina Veshje qeramike, densiteti i rrymës së korrozionit u rrit nga 2.890 × 10-6 A / cm2 deri në 1.536 × 10-6 A / cm2, impedanca elektrike është rritur nga 11388 Ω në 28079 Ω, dhe efikasiteti i rezistencës ndaj korrozionit është Më i madhi, 46.85%. Krahasuar me veshjen qeramike të pastër të aluminit, veshja e përbërë me grafen dhe nanotubat e karbonit ka rezistencë më të mirë të korrozionit.
(2) Me rritjen e kohës së zhytjes së elektrolitit, elektroliti depërton në sipërfaqen e përbashkët të veshjes / substratit për të prodhuar filmin e oksidit metalik, i cili pengon depërtimin e elektrolitit në substrat. Impedanca elektrike së pari zvogëlohet dhe më pas rritet, dhe rezistenca ndaj korrozionit të veshjes qeramike të aluminit të pastër është e dobët. Struktura dhe sinergjia e nanotubave të karbonit dhe grafenit bllokuan depërtimin në rënie të elektrolitit. Kur ngjyhet për 19.5 orë, rezistenca elektrike e veshjes që përmbante materiale nano u ul me 22.94%, 25.60% dhe 9.61% respektivisht, dhe rezistenca ndaj korrozionit të veshjes ishte e mirë.
6. Mekanizmi i ndikimit të rezistencës ndaj gërryerjes së veshjes
Përmes kurbës tafel dhe kurbës së ndryshimit të vlerës së rezistencës elektrike, konstatohet se veshja qeramike e aluminit me grafen, nanotubat e karbonit dhe përzierja e tyre mund të përmirësojë rezistencën e korrozionit të matricës metalike, dhe efekti sinergjik i të dyve mund të përmirësojnë më tej korrozionin Rezistenca e veshjes qeramike ngjitëse. Për të eksploruar më tej efektin e aditivëve nano në rezistencën e korrozionit të veshjes, u vërejt morfologjia mikro sipërfaqësore e veshjes pas korrozionit.
Figura 5 (A1, A2, B1, B2) tregon morfologjinë sipërfaqësore të 304 çelikut të pandryshkshëm të ekspozuar dhe qeramikës së pastër të aluminit të pastër në zmadhim të ndryshëm pas gërryerjes. Figura 5 (a2) tregon se sipërfaqja pas korrozionit bëhet e përafërt. Për substratin e zhveshur, disa gropa të mëdha korrozioni shfaqen në sipërfaqe pas zhytjes në elektrolit, duke treguar që rezistenca ndaj korrozionit të matricës metalike të zhveshur është e dobët dhe elektroliti është i lehtë për tu depërtuar në matricë. Për veshjen qeramike të pastër të aluminit, siç tregohet në figurën 5 (B2), megjithëse kanalet poroze të korrozionit gjenerohen pas gërryerjes, struktura relativisht e dendur dhe rezistenca e shkëlqyeshme e korrozionit të veshjes qeramike të aluminit të pastër bllokojnë në mënyrë efektive pushtimin e elektrolitit, i cili shpjegon arsyen për arsyen e arsyes Përmirësimi efektiv i rezistencës së veshjes qeramike të aluminit.
Morfologjia sipërfaqësore e MWNT-COOH-SDBS, veshje që përmbajnë 0.2% grafen dhe veshje që përmbajnë 0.2% MWNT-COOH-SDBS dhe 0.2% grafen. Mund të shihet se të dy veshjet që përmbajnë grafen në figurën 6 (B2 dhe C2) kanë strukturë të sheshtë, lidhja midis grimcave në veshje është e ngushtë, dhe grimcat agregate janë mbështjellur fort nga ngjitësi. Megjithëse sipërfaqja është gërryer nga elektroliti, formohen më pak kanale pore. Pas gërryerjes, sipërfaqja e veshjes është e dendur dhe ka pak struktura defektesh. Për figurën 6 (A1, A2), për shkak të karakteristikave të MWNT-COOH-SDBS, veshja para gërryerjes është një strukturë poroze e shpërndarë në mënyrë uniforme. Pas gërryerjes, poret e pjesës origjinale bëhen të ngushta dhe të gjata, dhe kanali bëhet më i thellë. Krahasuar me figurën 6 (B2, C2), struktura ka më shumë defekte, e cila është në përputhje me shpërndarjen e madhësisë së vlerës së rezistencës së veshjes të marrë nga testi i korrozionit elektrokimik. Ajo tregon se veshja qeramike e aluminit që përmban grafen, veçanërisht përzierjen e grafenit dhe nanotubit të karbonit, ka rezistencën më të mirë të korrozionit. Kjo për shkak se struktura e nanotubit të karbonit dhe grafenit mund të bllokojë në mënyrë efektive difuzionin e plasaritjes dhe të mbrojë matricën.
7. Diskutim dhe Përmbledhje
Përmes provës së rezistencës ndaj korrozionit të nanotubave të karbonit dhe aditivëve të grafenit në veshjen qeramike të aluminit dhe analizën e mikrostrukturës sipërfaqësore të veshjes, nxirren përfundimet e mëposhtme:
(1) Kur koha e gërryerjes ishte 19 orë, duke shtuar 0.2% nanotube karboni hibrid + 0.2% grafen të përzier Material Alumina Veshje qeramike, densiteti i rrymës së korrozionit u rrit nga 2.890 × 10-6 A / cm2 deri në 1.536 × 10-6 A / cm2, impedanca elektrike është rritur nga 11388 Ω në 28079 Ω, dhe efikasiteti i rezistencës ndaj korrozionit është Më i madhi, 46.85%. Krahasuar me veshjen qeramike të pastër të aluminit, veshja e përbërë me grafen dhe nanotubat e karbonit ka rezistencë më të mirë të korrozionit.
(2) Me rritjen e kohës së zhytjes së elektrolitit, elektroliti depërton në sipërfaqen e përbashkët të veshjes / substratit për të prodhuar filmin e oksidit metalik, i cili pengon depërtimin e elektrolitit në substrat. Impedanca elektrike së pari zvogëlohet dhe më pas rritet, dhe rezistenca ndaj korrozionit të veshjes qeramike të aluminit të pastër është e dobët. Struktura dhe sinergjia e nanotubave të karbonit dhe grafenit bllokuan depërtimin në rënie të elektrolitit. Kur ngjyhet për 19.5 orë, rezistenca elektrike e veshjes që përmbante materiale nano u ul me 22.94%, 25.60% dhe 9.61% respektivisht, dhe rezistenca ndaj korrozionit të veshjes ishte e mirë.
(3) Për shkak të karakteristikave të nanotubave të karbonit, veshja e shtuar vetëm me nanotubat e karbonit ka një strukturë poroze të shpërndarë në mënyrë të njëtrajtshme para gërryerjes. Pas gërryerjes, poret e pjesës origjinale bëhen të ngushta dhe të gjata, dhe kanalet bëhen më të thella. Veshja që përmban grafen ka strukturë të sheshtë para gërryerjes, kombinimi midis grimcave në shtresë është afër, dhe grimcat agregate janë mbështjellë fort nga ngjitësi. Megjithëse sipërfaqja është gërryer nga elektroliti pas gërryerjes, ka pak kanale pore dhe struktura është akoma e dendur. Struktura e nanotubave të karbonit dhe grafenit mund të bllokojë në mënyrë efektive përhapjen e plasaritjes dhe të mbrojë matricën.
Koha e postimit: MAR-09-2022