समाचार - ग्राफीन / कार्बन नानोट्यूब प्रबलित एल्युमिना सिरेमिक कोटिंग को जंग प्रतिरोध मा अध्ययन

1. कोटिंग तयारी
पछिल्लो इलेक्ट्रोकेमिकल परीक्षणको सुविधाको लागि, 30mm × 4 mm 304 स्टेनलेस स्टील आधारको रूपमा चयन गरिएको छ।स्यान्डपेपरको साथ सब्सट्रेटको सतहमा अवशिष्ट अक्साइड तह र खियाको दागलाई पालिस गर्नुहोस् र हटाउनुहोस्, एसीटोन भएको बीकरमा राख्नुहोस्, Bangjie इलेक्ट्रोनिक्स कम्पनीको bg-06c अल्ट्रासोनिक क्लिनरले सब्सट्रेटको सतहमा 20 मिनेटको लागि दागहरू हटाउनुहोस्। धातुको सब्सट्रेटको सतहमा अल्कोहल र डिस्टिल्ड वाटरको मलबे लगाउनुहोस्, र ब्लोअरले सुकाउनुहोस्।त्यसपछि, एल्युमिना (Al2O3), ग्राफिन र हाइब्रिड कार्बन नानोट्यूब (mwnt-coohsdbs) अनुपातमा तयार गरियो (100: 0: 0, 99.8: 0.2: 0, 99.8: 0: 0.2, 99.6: 0.2: 0.2 मा), र राख्नुहोस्। बल मिलिङ र मिक्सिङका लागि बल मिल (नानजिङ नंदा इन्स्ट्रुमेन्ट फ्याक्ट्रीको qm-3sp2)।बल मिल को घुमाउने गति 220 आर / मिनेट मा सेट गरिएको थियो, र बल मिल मा बदलिएको थियो

बल मिलिङ पछि, बल मिलिङ पूरा भएपछि बल मिलिङ ट्याङ्कीको रोटेशन गति 1/2 वैकल्पिक रूपमा सेट गर्नुहोस्, र बल मिलिङ पूरा भएपछि बल मिलिङ ट्याङ्कीको रोटेशन गति 1/2 वैकल्पिक रूपमा सेट गर्नुहोस्।बल मिल्ड सिरेमिक एग्रीगेट र बाइन्डर 1.0 ∶ 0.8 को द्रव्यमान अंश अनुसार समान रूपमा मिलाइन्छ।अन्तमा, चिपकने सिरेमिक कोटिंग उपचार प्रक्रिया द्वारा प्राप्त भयो।

2. जंग परीक्षण
यस अध्ययनमा, इलेक्ट्रोकेमिकल जंग परीक्षणले शंघाई चेन्हुआ chi660e इलेक्ट्रोकेमिकल वर्कस्टेशनलाई अपनाउँछ, र परीक्षणले तीन इलेक्ट्रोड परीक्षण प्रणाली अपनाउँछ।प्लैटिनम इलेक्ट्रोड सहायक इलेक्ट्रोड हो, सिल्वर सिल्वर क्लोराइड इलेक्ट्रोड सन्दर्भ इलेक्ट्रोड हो, र लेपित नमूना काम गर्ने इलेक्ट्रोड हो, 1cm2 को प्रभावकारी एक्सपोजर क्षेत्रको साथ।चित्र १ र २ मा देखाइए अनुसार इलेक्ट्रोलाइटिक सेलमा सन्दर्भ इलेक्ट्रोड, काम गर्ने इलेक्ट्रोड र सहायक इलेक्ट्रोडलाई उपकरणसँग जडान गर्नुहोस्। परीक्षण गर्नु अघि, नमूनालाई इलेक्ट्रोलाइटमा भिजाउनुहोस्, जुन 3.5% NaCl समाधान हो।

3. कोटिंग्स को इलेक्ट्रोकेमिकल जंग को Tafel विश्लेषण
Fig. 3 ले 19 घण्टाको लागि इलेक्ट्रोकेमिकल क्षरण पछि विभिन्न न्यानो additives संग लेपित uncoated सब्सट्रेट र सिरेमिक कोटिंग को Tafel कर्भ देखाउँछ।जंग भोल्टेज, जंग वर्तमान घनत्व र इलेक्ट्रोकेमिकल जंग परीक्षणबाट प्राप्त विद्युतीय प्रतिबाधा परीक्षण डेटा तालिका 1 मा देखाइएको छ।

पेश गर्नुहोस्
जब जंग वर्तमान घनत्व सानो छ र जंग प्रतिरोध दक्षता उच्च छ, कोटिंग को जंग प्रतिरोध प्रभाव राम्रो छ।यो चित्र 3 र तालिका 1 बाट देख्न सकिन्छ कि जब क्षरण समय 19 घन्टा हुन्छ, बेयर मेटल म्याट्रिक्सको अधिकतम क्षरण भोल्टेज -0.680 V हुन्छ, र म्याट्रिक्सको क्षरण वर्तमान घनत्व पनि सबैभन्दा ठूलो हुन्छ, 2.890 × 10-6 A पुग्छ। /cm2 . जब शुद्ध एल्युमिना सिरेमिक कोटिंगको साथ लेपित हुन्छ, क्षरण वर्तमान घनत्व 78% मा घट्यो र PE 22.01% थियो।यसले देखाउँदछ कि सिरेमिक कोटिंगले राम्रो सुरक्षात्मक भूमिका खेल्छ र तटस्थ इलेक्ट्रोलाइटमा कोटिंगको जंग प्रतिरोधलाई सुधार गर्न सक्छ।

जब कोटिंगमा ०.२% mwnt-cooh-sdbs वा ०.२% ग्राफिन थपियो, जंगको वर्तमान घनत्व घट्यो, प्रतिरोध बढ्यो, र कोटिंगको जंग प्रतिरोध थप सुधार भयो, PE क्रमशः ३८.४८% र ४०.१०%।जब सतहलाई ०.२% mwnt-cooh-sdbs र ०.२% ग्राफिन मिश्रित एल्युमिना कोटिंगले लेपित गरिन्छ, क्षरण प्रवाह 2.890 × 10-6 A / cm2 बाट 1.536 × 10-6 A / cm2 सम्म घटाइन्छ, अधिकतम प्रतिरोध। मान, 11388 Ω बाट 28079 Ω मा बढ्यो, र कोटिंगको PE 46.85% पुग्न सक्छ।यसले देखाउँछ कि तयार गरिएको लक्ष्य उत्पादनमा राम्रो जंग प्रतिरोध छ, र कार्बन नानोट्यूब र ग्राफिनको समन्वयात्मक प्रभावले सिरेमिक कोटिंगको जंग प्रतिरोधलाई प्रभावकारी रूपमा सुधार गर्न सक्छ।

4. कोटिंग प्रतिबाधामा भिजाउने समयको प्रभाव
कोटिंगको जंग प्रतिरोधलाई थप अन्वेषण गर्न, परीक्षणमा इलेक्ट्रोलाइटमा नमूनाको विसर्जन समयको प्रभावलाई ध्यानमा राख्दै, चित्रमा देखाइए अनुसार विभिन्न इमर्सन समयमा चार कोटिंग्सको प्रतिरोधको परिवर्तन कर्भहरू प्राप्त गरिन्छ। ४।

पेश गर्नुहोस्
विसर्जनको प्रारम्भिक चरणमा (१० घन्टा), कोटिंगको राम्रो घनत्व र संरचनाको कारण, इलेक्ट्रोलाइट कोटिंगमा डुबाउन गाह्रो हुन्छ।यस समयमा, सिरेमिक कोटिंगले उच्च प्रतिरोध देखाउँछ।केही समयको लागि भिजे पछि, प्रतिरोध उल्लेखनीय रूपमा घट्छ, किनकि समय बित्दै जाँदा, इलेक्ट्रोलाइटले बिस्तारै कोटिंगमा छिद्रहरू र दरारहरू मार्फत एक क्षरण च्यानल बनाउँछ र म्याट्रिक्समा प्रवेश गर्दछ, परिणामस्वरूप प्रतिरोधमा उल्लेखनीय कमी हुन्छ। कोटिंग।

दोस्रो चरणमा, जब जंग उत्पादनहरू निश्चित मात्रामा बढ्छ, प्रसार अवरुद्ध हुन्छ र अन्तर बिस्तारै अवरुद्ध हुन्छ।एकै समयमा, जब इलेक्ट्रोलाइट बन्डिङ तल्लो तह / म्याट्रिक्सको बन्डिङ इन्टरफेसमा प्रवेश गर्दछ, पानीको अणुहरूले कोटिंग / म्याट्रिक्स जंक्शनमा म्याट्रिक्समा रहेको Fe तत्वसँग पातलो धातु अक्साइड फिल्म उत्पादन गर्न प्रतिक्रिया गर्नेछ, जसले बाधा पुर्‍याउँछ। म्याट्रिक्समा इलेक्ट्रोलाइटको प्रवेश र प्रतिरोध मान बढाउँछ।जब बेयर मेटल म्याट्रिक्स इलेक्ट्रोकेमिकली रूपमा कोर्रोड हुन्छ, धेरै जसो हरियो फ्लोकुलेन्ट वर्षा इलेक्ट्रोलाइटको तल उत्पादन हुन्छ।लेपित नमूना इलेक्ट्रोलाइज गर्दा इलेक्ट्रोलाइटिक समाधानले रंग परिवर्तन गरेन, जसले माथिको रासायनिक प्रतिक्रियाको अस्तित्व प्रमाणित गर्न सक्छ।

छोटो भिज्ने समय र ठूला बाह्य प्रभाव कारकहरूको कारणले गर्दा, इलेक्ट्रोकेमिकल प्यारामिटरहरूको सही परिवर्तन सम्बन्ध थप प्राप्त गर्न, 19 h र 19.5 h को Tafel curves विश्लेषण गरिन्छ।zsimpwin विश्लेषण सफ्टवेयर द्वारा प्राप्त जंग वर्तमान घनत्व र प्रतिरोध तालिका 2 मा देखाइएको छ। यो पत्ता लगाउन सकिन्छ कि जब 19 घन्टाको लागि भिजाइन्छ, बेयर सब्सट्रेटको तुलनामा, शुद्ध एल्युमिना र न्यानो additive सामग्री भएको एल्युमिना कम्पोजिट कोटिंगको जंग वर्तमान घनत्व हो। सानो र प्रतिरोध मान ठूलो छ।कार्बन नानोट्यूब र ग्रेफिन युक्त कोटिंग भएको सिरेमिक कोटिंगको प्रतिरोध मूल्य लगभग समान छ, जबकि कार्बन नानोट्यूब र ग्राफिन कम्पोजिट सामग्रीको साथ कोटिंग संरचना उल्लेखनीय रूपमा बढाइएको छ, यो किनभने एक-आयामी कार्बन नानोट्यूब र दुई-आयामी ग्राफिनको समन्वयात्मक प्रभाव। सामग्रीको जंग प्रतिरोध सुधार गर्दछ।

विसर्जन समय (19.5 घन्टा) को वृद्धि संग, खाली सब्सट्रेट को प्रतिरोध बढ्छ, यो क्षरण को दोस्रो चरण मा छ र धातु अक्साइड फिल्म सब्सट्रेट को सतह मा उत्पादन भएको संकेत गर्दछ।त्यसैगरी, समयको वृद्धिसँगै, शुद्ध एल्युमिना सिरेमिक कोटिंगको प्रतिरोध पनि बढ्छ, यसले संकेत गर्दछ कि यस समयमा, सिरेमिक कोटिंगको ढिलो प्रभाव भए तापनि, इलेक्ट्रोलाइटले कोटिंग / म्याट्रिक्सको बन्डिङ इन्टरफेसमा प्रवेश गरेको छ, र अक्साइड फिल्म उत्पादन गरेको छ। रासायनिक प्रतिक्रिया द्वारा।
०.२% mwnt-cooh-sdbs भएको एल्युमिना कोटिंग, ०.२% ग्राफिन भएको एल्युमिना कोटिंग र ०.२% mwnt-cooh-sdbs र ०.२% ग्राफिन भएको एल्युमिना कोटिंगको तुलनामा, कोटिंग प्रतिरोध समयको वृद्धिसँगै उल्लेखनीय रूपमा घट्यो, घट्यो। क्रमशः 22.94%, 25.60% र 9.61% ले, यस समयमा इलेक्ट्रोलाइट कोटिंग र सब्सट्रेट बीचको जोडमा प्रवेश नगरेको संकेत गर्दछ, यो किनभने कार्बन नानोट्यूब र ग्राफिनको संरचनाले इलेक्ट्रोलाइटको तलको प्रवेशलाई रोक्छ, यसरी सुरक्षा गर्दछ। म्याट्रिक्स।दुई को synergistic प्रभाव थप प्रमाणित छ।दुई न्यानो सामग्री भएको कोटिंगमा राम्रो जंग प्रतिरोध छ।

Tafel कर्भ र बिजुली प्रतिबाधा मानको परिवर्तन वक्र मार्फत, यो ग्राफिन, कार्बन नानोट्यूब र तिनीहरूको मिश्रणको साथ एल्युमिना सिरेमिक कोटिंगले धातु म्याट्रिक्सको क्षरण प्रतिरोधलाई सुधार गर्न सक्छ, र दुईको समन्वयात्मक प्रभावले क्षरणलाई अझ सुधार गर्न सक्छ। चिपकने सिरेमिक कोटिंग को प्रतिरोध।कोटिंग को क्षरण प्रतिरोध मा नानो additives को प्रभाव को थप अन्वेषण गर्न कोटिंग कोटिंग को माइक्रो सतह मोर्फोलोजी को क्षय पछि अवलोकन गरियो।

पेश गर्नुहोस्

चित्र 5 (A1, A2, B1, B2) ले एक्सपोज्ड 304 स्टेनलेस स्टील र लेपित शुद्ध एल्युमिना सिरेमिकको सतह मोर्फोलजीलाई जंग पछि विभिन्न म्याग्निफिकेसनमा देखाउँछ।चित्र 5 (A2) ले जंग पछि सतह नराम्रो हुन्छ भनेर देखाउँछ।खाली सब्सट्रेटको लागि, इलेक्ट्रोलाइटमा डुबे पछि सतहमा धेरै ठूला क्षरण पिटहरू देखा पर्दछन्, यसले संकेत गर्दछ कि बेयर मेटल म्याट्रिक्सको जंग प्रतिरोध कमजोर छ र इलेक्ट्रोलाइट म्याट्रिक्समा प्रवेश गर्न सजिलो छ।शुद्ध एल्युमिना सिरेमिक कोटिंगको लागि, चित्र 5 (B2) मा देखाइए अनुसार, यद्यपि छिद्रपूर्ण क्षरण च्यानलहरू क्षरण पछि उत्पन्न हुन्छन्, शुद्ध एल्युमिना सिरेमिक कोटिंगको तुलनात्मक रूपमा बाक्लो संरचना र उत्कृष्ट जंग प्रतिरोधले इलेक्ट्रोलाइटको आक्रमणलाई प्रभावकारी रूपमा रोक्छ, जसले कारण बताउँछ। एल्युमिना सिरेमिक कोटिंग को प्रतिबाधा को प्रभावकारी सुधार।

पेश गर्नुहोस्

mwnt-cooh-sdbs को सतह आकारविज्ञान, ०.२% ग्राफिन भएको कोटिंग्स र ०.२% mwnt-cooh-sdbs र ०.२% ग्राफिन भएको कोटिंग्स।यो देख्न सकिन्छ कि चित्र 6 (B2 र C2) मा graphene समावेश दुई कोटिंग्स समतल संरचना छ, कोटिंग मा कणहरू बीच बाइन्डिङ कडा छ, र समग्र कणहरू टाँसिएको छ।यद्यपि सतह इलेक्ट्रोलाइट द्वारा मेटिएको छ, कम छिद्र च्यानलहरू बनाइन्छ।जंग पछि, कोटिंग सतह बाक्लो छ र त्यहाँ केही दोष संरचनाहरू छन्।चित्र 6 (A1, A2) को लागि, mwnt-cooh-sdbs को विशेषताहरूको कारण, क्षरण अघि कोटिंग एक समान रूपमा वितरित छिद्रपूर्ण संरचना हो।क्षरण पछि, मूल भागको छिद्रहरू साँघुरो र लामो हुन्छन्, र च्यानल गहिरो हुन्छ।चित्र 6 (B2, C2) सँग तुलना गर्दा, संरचनामा अधिक दोषहरू छन्, जुन इलेक्ट्रोकेमिकल क्षरण परीक्षणबाट प्राप्त कोटिंग प्रतिबाधा मूल्यको आकार वितरणसँग अनुरूप छ।यसले देखाउँछ कि ग्रेफिन युक्त एल्युमिना सिरेमिक कोटिंग, विशेष गरी ग्राफिन र कार्बन नानोट्यूबको मिश्रणमा उत्कृष्ट जंग प्रतिरोध छ।यो किनभने कार्बन नैनोट्यूब र ग्राफिनको संरचनाले प्रभावकारी रूपमा क्र्याक प्रसारलाई रोक्न र म्याट्रिक्सलाई सुरक्षित गर्न सक्छ।

5. छलफल र सारांश
एल्युमिना सिरेमिक कोटिंगमा कार्बन नानोट्यूब र ग्राफिन additives को जंग प्रतिरोध परीक्षण र कोटिंग को सतह माइक्रोस्ट्रक्चर को विश्लेषण को माध्यम ले, निम्न निष्कर्ष कोर्न को लागी छ:

(१) जब क्षरणको समय १९ घन्टा थियो, ०.२% हाइब्रिड कार्बन नानोट्यूब + ०.२% ग्राफिन मिश्रित सामग्री एल्युमिना सिरेमिक कोटिंग थप्दा, क्षरण वर्तमान घनत्व २.८९० × १०-६ A/cm2 बाट 1.536 × 10-6 सम्म बढ्यो। cm2 मा, बिजुली प्रतिबाधा 11388 Ω बाट 28079 Ω मा बढेको छ, र जंग प्रतिरोध क्षमता सबैभन्दा ठूलो छ, 46.85%।शुद्ध एल्युमिना सिरेमिक कोटिंगको तुलनामा, ग्राफिन र कार्बन नानोट्यूबको साथ कम्पोजिट कोटिंगमा राम्रो जंग प्रतिरोध छ।

(२) इलेक्ट्रोलाइटको विसर्जन समय बढ्दै जाँदा, इलेक्ट्रोलाइट धातु अक्साइड फिल्म उत्पादन गर्न कोटिंग / सब्सट्रेटको संयुक्त सतहमा प्रवेश गर्दछ, जसले सब्सट्रेटमा इलेक्ट्रोलाइटको प्रवेशमा बाधा पुर्‍याउँछ।विद्युत प्रतिबाधा पहिले घट्छ र त्यसपछि बढ्छ, र शुद्ध एल्युमिना सिरेमिक कोटिंग को जंग प्रतिरोध गरीब छ।कार्बन नानोट्यूब र ग्राफिनको संरचना र समन्वयले इलेक्ट्रोलाइटको तलको प्रवेश अवरुद्ध गर्यो।19.5 घन्टाको लागि भिजाउँदा, नानो सामग्रीहरू भएको कोटिंगको विद्युतीय प्रतिबाधा क्रमशः 22.94%, 25.60% र 9.61% ले घट्यो, र कोटिंगको जंग प्रतिरोध राम्रो थियो।

6. कोटिंग जंग प्रतिरोध को प्रभाव तंत्र
Tafel कर्भ र बिजुली प्रतिबाधा मानको परिवर्तन वक्र मार्फत, यो ग्राफिन, कार्बन नानोट्यूब र तिनीहरूको मिश्रणको साथ एल्युमिना सिरेमिक कोटिंगले धातु म्याट्रिक्सको क्षरण प्रतिरोधलाई सुधार गर्न सक्छ, र दुईको समन्वयात्मक प्रभावले क्षरणलाई अझ सुधार गर्न सक्छ। चिपकने सिरेमिक कोटिंग को प्रतिरोध।कोटिंग को क्षरण प्रतिरोध मा नानो additives को प्रभाव को थप अन्वेषण गर्न कोटिंग कोटिंग को माइक्रो सतह मोर्फोलोजी को क्षय पछि अवलोकन गरियो।

7. छलफल र सारांश
एल्युमिना सिरेमिक कोटिंगमा कार्बन नानोट्यूब र ग्राफिन additives को जंग प्रतिरोध परीक्षण र कोटिंग को सतह माइक्रोस्ट्रक्चर को विश्लेषण को माध्यम ले, निम्न निष्कर्ष कोर्न को लागी छ:

(३) कार्बन नानोट्यूबका विशेषताहरूका कारण, कार्बन नानोट्यूबसँग मात्र थपिएको कोटिंगमा क्षरण हुनु अघि समान रूपमा वितरित छिद्रपूर्ण संरचना हुन्छ।क्षरण पछि, मूल भागको छिद्रहरू साँघुरो र लामो हुन्छन्, र च्यानलहरू गहिरो हुन्छन्।ग्रेफिन भएको कोटिंगको क्षरण हुनु अघि समतल संरचना हुन्छ, कोटिंगमा कणहरू बीचको संयोजन नजिक हुन्छ, र समग्र कणहरू टाँसिएको छ।यद्यपि सतह जंग पछि इलेक्ट्रोलाइट द्वारा मेटिएको छ, त्यहाँ केही छिद्र च्यानलहरू छन् र संरचना अझै पनि घना छ।कार्बन नानोट्यूब र ग्राफिनको संरचनाले प्रभावकारी रूपमा क्र्याक प्रजनन रोक्न र म्याट्रिक्सलाई सुरक्षित गर्न सक्छ।

पोस्ट समय: मार्च-०९-२०२२

ग्राफिन / कार्बन नैनोट्यूब प्रबलित एल्युमिना सिरेमिक कोटिंग को जंग प्रतिरोध मा अध्ययन