1. Përgatitja e veshjes
Për të lehtësuar testin e mëvonshëm elektrokimik, zgjidhet 30 mm × 4 mm 304 çelik inox si bazë.Lyejeni dhe hiqni me letër zmerile shtresën e mbetur të oksidit dhe njollat e ndryshkut në sipërfaqen e nënshtresës, vendosini në një gotë që përmban aceton, trajtoni njollat në sipërfaqen e nënshtresës me pastrues ultrasonik bg-06c të kompanisë elektronike Bangjie për 20 minuta, hiqni. mbeturinat e konsumuara në sipërfaqen e nënshtresës metalike me alkool dhe ujë të distiluar dhe thajini ato me një ventilator.Më pas, alumini (Al2O3), grafeni dhe nanotubi hibrid i karbonit (mwnt-coohsdbs) 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 me top (qm-3sp2 i fabrikës së instrumenteve Nanjing NANDA) për bluarje dhe përzierje me top.Shpejtësia e rrotullimit të mullirit të topit u vendos në 220 R / min, dhe mulliri i topit u kthye në
Pas bluarjes me top, vendosni shpejtësinë e rrotullimit të rezervuarit të bluarjes me top që të jetë 1/2 në mënyrë alternative pasi të përfundojë bluarja me top, dhe vendosni shpejtësinë e rrotullimit të rezervuarit të bluarjes me top të jetë 1/2 në mënyrë alternative pasi të përfundojë bluarja me top.Agregati qeramik i bluar me top dhe lidhësi përzihen në mënyrë të barabartë sipas fraksionit të masës 1,0 ∶ 0,8.Së fundi, veshja ngjitëse e qeramikës u përftua me procesin e kurimit.
2. Prova e korrozionit
Në këtë studim, testi i korrozionit elektrokimik miraton stacionin e punës elektrokimike Shanghai Chenhua chi660e, dhe testi miraton një sistem testimi me tre elektroda.Elektroda e platinit është elektroda ndihmëse, elektroda e klorurit të argjendit është elektroda e referencës dhe kampioni i veshur është elektroda e punës, me një sipërfaqe ekspozimi efektive prej 1 cm2.Lidhni elektrodën e referencës, elektrodën e punës dhe elektrodën ndihmëse në qelizën elektrolitike me instrumentin, siç tregohet në figurat 1 dhe 2. Përpara provës, njomni kampionin në elektrolitin, i cili është 3,5% tretësirë NaCl.
3. Analiza tafel e korrozionit elektrokimik të veshjeve
Fig. 3 tregon lakoren Tafel të nënshtresës së pa veshur dhe veshjes qeramike të veshur me nano aditivë të ndryshëm pas korrozionit elektrokimik për 19 orë.Tensioni i korrozionit, densiteti i rrymës së korrozionit dhe të dhënat e testit të rezistencës elektrike të marra nga testi i korrozionit elektrokimik tregohen në tabelën 1.
Paraqisni
Kur densiteti i rrymës së korrozionit është më i vogël dhe efikasiteti i rezistencës ndaj korrozionit është më i lartë, efekti i rezistencës ndaj korrozionit të veshjes është më i mirë.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 densiteti i rrymës së korrozionit të matricës është gjithashtu më i madhi, duke arritur 2,890 × 10-6 A. /cm2 . Kur mbulohej me veshje qeramike të pastër alumini, dendësia e rrymës së korrozionit u ul në 78% dhe PE ishte 22.01%.Tregon se veshja qeramike luan një rol më të mirë mbrojtës dhe mund të përmirësojë rezistencën ndaj korrozionit të veshjes në elektrolitin neutral.
Kur veshjes iu shtua 0,2% mwnt-cooh-sdbs ose 0,2% grafen, 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% grafeni të përzier me veshje alumini, rryma e korrozionit zvogëlohet më tej nga 2,890 × 10-6 A / cm2 në 1,536 × 10-6 A / cm2, rezistenca maksimale vlera, e rritur nga 11388 Ω në 28079 Ω, dhe PE e veshjes mund të arrijë në 46.85%.Tregon se produkti i përgatitur i synuar ka rezistencë të mirë ndaj korrozionit dhe efekti sinergjik i nanotubave të karbonit dhe grafenit mund të përmirësojë në mënyrë efektive rezistencën ndaj korrozionit të veshjes qeramike.
4. Efekti i kohës së njomjes në impedancën e veshjes
Për të eksploruar më tej rezistencën ndaj korrozionit të veshjes, duke marrë parasysh ndikimin e kohës së zhytjes së mostrës në elektrolit në provë, përftohen kthesat e ndryshimit të rezistencës së katër veshjeve në kohë të ndryshme zhytjeje, siç tregohet në figurë. 4.
Paraqisni
Në fazën fillestare të zhytjes (10 orë), për shkak të densitetit dhe strukturës së mirë të veshjes, elektroliti është i vështirë të zhytet në shtresë.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 plasaritjeve të veshjes dhe depërton në matricë, duke rezultuar në një ulje të ndjeshme të rezistencës së veshjen.
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 së poshtme lidhëse / matricës, molekulat e ujit do të reagojnë me elementin Fe në matricë në kryqëzimin e veshjes / matricës për të prodhuar një film të hollë oksid metali, i cili pengon depërtimi i elektrolitit në matricë dhe rrit vlerën e rezistencës.Kur matrica metalike e zhveshur gërryhet elektrokimikisht, pjesa më e madhe e reshjeve të flokulentit të gjelbër prodhohet në fund të elektrolitit.Tretësira elektrolitike nuk ndryshoi ngjyrë gjatë elektrolizës së kampionit të veshur, gjë që mund të vërtetojë ekzistencën e reaksionit kimik të mësipërm.
Për shkak të kohës së shkurtër të njomjes dhe faktorëve të mëdhenj të ndikimit të jashtëm, për të përftuar më tej raportin e saktë të ndryshimit të parametrave elektrokimikë, analizohen kurbat e Tafelit prej 19 h dhe 19.5 h.Dendësia e rrymës së korrozionit dhe rezistenca e përftuar nga softueri i analizës zsimpwin tregohen në tabelën 2. Mund të shihet se kur ngjyhet për 19 orë, krahasuar me nënshtresën e zhveshur, densiteti i rrymës korrozioni të aluminit të pastër dhe veshjes së përbërë të aluminit që përmban materiale nano aditivë është më i vogël dhe vlera e rezistencës është më e madhe.Vlera e rezistencës së veshjes qeramike që përmban nanotuba karboni dhe veshjes që përmban grafen është pothuajse e njëjtë, ndërsa struktura e veshjes me nanotuba karboni dhe materiale të përbërë nga grafeni është rritur ndjeshëm, kjo për shkak se efekti sinergjik i nanotubave karboni njëdimensionale dhe grafenit dydimensional. përmirëson rezistencën ndaj korrozionit të materialit.
Me rritjen e kohës së zhytjes (19.5 orë), rritet rezistenca e nënshtresës së zhveshur, gjë që tregon se është në fazën e dytë të korrozionit dhe në sipërfaqen e nënshtresës prodhohet film oksid metali.Në mënyrë të ngjashme, me rritjen e kohës, rritet edhe rezistenca e veshjes qeramike të pastër alumini, duke treguar se në këtë kohë, megjithëse ka një efekt ngadalësues të veshjes qeramike, elektroliti ka depërtuar në ndërfaqen e lidhjes së veshjes / matricës dhe ka prodhuar film oksid përmes reaksionit kimik.
Krahasuar me veshjen e aluminit që përmban 0.2% mwnt-cooh-sdbs, veshjen e aluminit që përmban 0.2% grafen dhe veshjen 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% respektivisht, duke treguar se elektroliti nuk depërtoi në bashkimin midis veshjes dhe nënshtresës në këtë moment, Kjo ndodh sepse struktura e nanotubave të karbonit dhe grafenit bllokon depërtimin në rënie të elektrolitit, duke mbrojtur kështu matricës.Efekti sinergjik i të dyjave verifikohet më tej.Veshja që përmban dy nano materiale ka rezistencë më të mirë ndaj korrozionit.
Nëpërmjet kurbës Tafel dhe kurbës së ndryshimit të vlerës së rezistencës elektrike, zbulohet se veshja qeramike e aluminit me grafen, nanotuba karboni dhe përzierja e tyre mund të përmirësojë rezistencën ndaj korrozionit të matricës metalike, dhe efekti sinergjik i të dyjave mund të përmirësojë më tej korrozionin. rezistenca e veshjes ngjitëse qeramike.Për të eksploruar më tej efektin e nano aditivëve në rezistencën ndaj korrozionit të veshjes, u vëzhgua morfologjia mikro sipërfaqësore e veshjes pas korrozionit.
Paraqisni
Figura 5 (A1, A2, B1, B2) tregon morfologjinë e sipërfaqes së qeramikës prej çeliku inox të ekspozuar 304 dhe të veshura me alumin e pastër me zmadhim të ndryshëm pas korrozionit.Figura 5 (A2) tregon se sipërfaqja pas korrozionit bëhet e ashpër.Për nënshtresën e zhveshur, disa gropa të mëdha korrozioni shfaqen në sipërfaqe pas zhytjes në elektrolit, gjë që tregon se rezistenca ndaj korrozionit e matricës metalike të zhveshur është e dobët dhe elektroliti është i lehtë për t'u depërtuar në matricë.Për veshjen qeramike me alumin të pastër, siç tregohet në figurën 5 (B2), megjithëse kanalet poroze të korrozionit krijohen pas korrozionit, struktura relativisht e dendur dhe rezistenca e shkëlqyer ndaj korrozionit e veshjes qeramike të pastër alumini bllokojnë efektivisht pushtimin e elektrolitit, gjë që shpjegon arsyen e përmirësim efektiv i rezistencës së rezistencës së veshjes qeramike të aluminit.
Paraqisni
Morfologjia e sipërfaqes së mwnt-cooh-sdbs, veshjet që përmbajnë 0,2% grafen dhe veshjet që përmbajnë 0,2% mwnt-cooh-sdbs dhe 0,2% grafen.Mund të shihet se 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 e agregatit janë mbështjellë fort me ngjitës.Megjithëse sipërfaqja gërryhet nga elektroliti, formohen më pak kanale pore.Pas korrozionit, sipërfaqja e veshjes është e dendur dhe ka pak struktura defekte.Për figurën 6 (A1, A2), për shkak të karakteristikave të mwnt-cooh-sdbs, veshja para korrozionit është një strukturë poroze e shpërndarë në mënyrë uniforme.Pas korrozionit, 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, gjë që 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 përzierja e grafenit dhe nanotubit të karbonit, ka rezistencën më të mirë ndaj korrozionit.Kjo është për shkak se struktura e nanotubit të karbonit dhe grafenit mund të bllokojë në mënyrë efektive difuzionin e çarjes dhe të mbrojë matricën.
5. Diskutim dhe përmbledhje
Nëpërmjet testit të rezistencës ndaj korrozionit të nanotubave të karbonit dhe aditivëve të grafenit në veshjen qeramike të aluminit dhe analizës së mikrostrukturës sipërfaqësore të veshjes, nxirren përfundimet e mëposhtme:
(1) Kur koha e korrozionit ishte 19 orë, duke shtuar 0,2% nanotub karboni hibrid + 0,2% material të përzier grafen, veshje qeramike alumini, densiteti i rrymës së korrozionit u rrit nga 2,890 × 10-6 A / cm2 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 nanotuba grafeni dhe karboni ka rezistencë më të mirë ndaj korrozionit.
(2) Me rritjen e kohës së zhytjes së elektrolitit, elektroliti depërton në sipërfaqen e përbashkët të veshjes / nënshtresës për të prodhuar film oksid metalik, i cili pengon depërtimin e elektrolitit në nënshtresë.Impedanca elektrike fillimisht zvogëlohet dhe më pas rritet, dhe rezistenca ndaj korrozionit e veshjes qeramike të pastër të aluminit është e dobët.Struktura dhe sinergjia e nanotubave të karbonit dhe grafenit bllokuan depërtimin në rënie të elektrolitit.Kur njomet për 19.5 orë, rezistenca elektrike e veshjes që përmban materiale nano u ul përkatësisht me 22.94%, 25.60% dhe 9.61%, dhe rezistenca ndaj korrozionit të veshjes ishte e mirë.
6. Mekanizmi i ndikimit të rezistencës ndaj korrozionit të veshjes
Nëpërmjet kurbës Tafel dhe kurbës së ndryshimit të vlerës së rezistencës elektrike, zbulohet se veshja qeramike e aluminit me grafen, nanotuba karboni dhe përzierja e tyre mund të përmirësojë rezistencën ndaj korrozionit të matricës metalike, dhe efekti sinergjik i të dyjave mund të përmirësojë më tej korrozionin. rezistenca e veshjes ngjitëse qeramike.Për të eksploruar më tej efektin e nano aditivëve në rezistencën ndaj korrozionit të veshjes, u vëzhgua morfologjia mikro sipërfaqësore e veshjes pas korrozionit.
Figura 5 (A1, A2, B1, B2) tregon morfologjinë e sipërfaqes së qeramikës prej çeliku inox të ekspozuar 304 dhe të veshura me alumin e pastër me zmadhim të ndryshëm pas korrozionit.Figura 5 (A2) tregon se sipërfaqja pas korrozionit bëhet e ashpër.Për nënshtresën e zhveshur, disa gropa të mëdha korrozioni shfaqen në sipërfaqe pas zhytjes në elektrolit, gjë që tregon se rezistenca ndaj korrozionit e matricës metalike të zhveshur është e dobët dhe elektroliti është i lehtë për t'u depërtuar në matricë.Për veshjen qeramike me alumin të pastër, siç tregohet në figurën 5 (B2), megjithëse kanalet poroze të korrozionit krijohen pas korrozionit, struktura relativisht e dendur dhe rezistenca e shkëlqyer ndaj korrozionit e veshjes qeramike të pastër alumini bllokojnë efektivisht pushtimin e elektrolitit, gjë që shpjegon arsyen e përmirësim efektiv i rezistencës së rezistencës së veshjes qeramike të aluminit.
Morfologjia e sipërfaqes së mwnt-cooh-sdbs, veshjet që përmbajnë 0,2% grafen dhe veshjet që përmbajnë 0,2% mwnt-cooh-sdbs dhe 0,2% grafen.Mund të shihet se 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 e agregatit janë mbështjellë fort me ngjitës.Megjithëse sipërfaqja gërryhet nga elektroliti, formohen më pak kanale pore.Pas korrozionit, sipërfaqja e veshjes është e dendur dhe ka pak struktura defekte.Për figurën 6 (A1, A2), për shkak të karakteristikave të mwnt-cooh-sdbs, veshja para korrozionit është një strukturë poroze e shpërndarë në mënyrë uniforme.Pas korrozionit, 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, gjë që 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 përzierja e grafenit dhe nanotubit të karbonit, ka rezistencën më të mirë ndaj korrozionit.Kjo është për shkak se struktura e nanotubit të karbonit dhe grafenit mund të bllokojë në mënyrë efektive difuzionin e çarjes dhe të mbrojë matricën.
7. Diskutim dhe përmbledhje
Nëpërmjet testit të rezistencës ndaj korrozionit të nanotubave të karbonit dhe aditivëve të grafenit në veshjen qeramike të aluminit dhe analizës së mikrostrukturës sipërfaqësore të veshjes, nxirren përfundimet e mëposhtme:
(1) Kur koha e korrozionit ishte 19 orë, duke shtuar 0,2% nanotub karboni hibrid + 0,2% material të përzier grafen, veshje qeramike alumini, densiteti i rrymës së korrozionit u rrit nga 2,890 × 10-6 A / cm2 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 nanotuba grafeni dhe karboni ka rezistencë më të mirë ndaj korrozionit.
(2) Me rritjen e kohës së zhytjes së elektrolitit, elektroliti depërton në sipërfaqen e përbashkët të veshjes / nënshtresës për të prodhuar film oksid metalik, i cili pengon depërtimin e elektrolitit në nënshtresë.Impedanca elektrike fillimisht zvogëlohet dhe më pas rritet, dhe rezistenca ndaj korrozionit e veshjes qeramike të pastër të aluminit është e dobët.Struktura dhe sinergjia e nanotubave të karbonit dhe grafenit bllokuan depërtimin në rënie të elektrolitit.Kur njomet për 19.5 orë, rezistenca elektrike e veshjes që përmban materiale nano u ul përkatësisht me 22.94%, 25.60% dhe 9.61%, dhe rezistenca ndaj korrozionit të veshjes ishte e mirë.
(3) Për shkak të karakteristikave të nanotubave të karbonit, veshja e shtuar vetëm me nanotuba karboni ka një strukturë poroze të shpërndarë në mënyrë uniforme përpara korrozionit.Pas korrozionit, poret e pjesës origjinale bëhen të ngushta dhe të gjata, dhe kanalet bëhen më të thella.Veshja që përmban grafen ka strukturë të sheshtë përpara korrozionit, kombinimi midis grimcave në veshje është i ngushtë dhe grimcat e agregatit janë të mbështjellura fort me ngjitës.Edhe pse sipërfaqja gërryhet nga elektroliti pas korrozionit, ka pak kanale pore dhe struktura është ende 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