1. Priprema za oblaganje
Kako bi se olakšalo kasniji elektrokemijski test, odabran je 30 mm × 4 mm 304 nehrđajući čelik kao baza. Poljski i uklonite zaostali oksidni sloj i mrlje od hrđe na površini supstrata s brusnim papirom, stavite ih u čašu koja sadrži aceton, bojenje na površini supstrata tretiraju BG-06C ultrazvučni čistač tvrtke BangJie Electronics Company za 20 min, uklonite Onošenje krhotina na površini metalnog supstrata s alkoholom i destiliranom vodom i osušite ih puhalom. Tada su u proporciji pripremljene glinice (AL2O3), grafena i hibridnih ugljikovih nanocjevčica (MWNT-COOHSDBS) (100: 0: 0: 0, 99.8: 0.2: 0, 99.8: 0: 0.2, 99.6: 0.2: 0.2) i stavljeni u u Mlin s kuglom (QM-3SP2 iz Nanjing Nanda tvornice instrumenata) za glodanje i miješanje kuglice. Rotirajuća brzina mlina za kuglice bila je postavljena na 220 r / min, a mlin za kuglice bio je okrenut
Nakon mljevenja kuglice, postavite brzinu rotacije spremnika za mljevenje kuglice naizmjenično nakon završetka mljevenja kuglice i postavite brzinu rotacije spremnika za mljevenje kuglice naizmjenično nakon završetka mljevenja kuglice. Kuglični keramički agregat i vezivo se ravnomjerno miješaju prema masnom udjelu od 1,0 ∶ 0,8. Konačno, ljepljivi keramički premaz dobiven je postupkom stvrdnjavanja.
2. test korozije
U ovom istraživanju, test elektrokemijske korozije prihvaća Shanghai Chenhua Chi660E elektrokemijsku radnu stanicu, a test prihvaća sustav ispitivanja s tri elektroda. Platinum elektroda je pomoćna elektroda, srebrna srebrna kloridna elektroda je referentna elektroda, a obloženi uzorak je radna elektroda, s učinkovitom površinom izloženosti od 1 cm2. Spojite referentnu elektrodu, radnu elektrodu i pomoćnu elektrodu u elektrolitičkoj ćeliji s instrumentom, kao što je prikazano na slikama 1 i 2. prije ispitivanja, namočite uzorak u elektrolitu, što je 3,5% otopine NaCl.
3. TAFEL Analiza elektrokemijske korozije premaza
Sl. 3 prikazuje tafelovu krivulju bez prekrivenog supstrata i keramičkog premaza obložene različitim nano aditivima nakon elektrokemijske korozije za 19h. Podaci o ispitivanju korozije, gustoća struje korozije i ispitivanja električne impedance dobiveni iz elektrokemijske korozije prikazani su u tablici 1.
Podnijeti
Kad je gustoća struje korozije manja, a učinkovitost otpornosti na koroziju veća, učinak otpornosti na koroziju premaza je bolji. Na slici 3 i tablici 1 može se vidjeti da kad je vrijeme korozije 19h, maksimalni korozijski napon matrice golog metala je -0,680 V, a gustoća korozijske struje matrice je također najveća, dosega 2,890 × 10-6 a /cm2。 kada je obložena čistim oblogom glinice, gustoća struje korozije smanjila se na 78%, a PE 22,01%. Pokazuje da keramički premaz igra bolju zaštitnu ulogu i može poboljšati korozijsku otpornost premaza u neutralnom elektrolitu.
Kada je 0,2% MWNT-COOH-SDBS ili 0,2% grafen dodano premaz, gustoća struje korozije smanjila se, otpor se povećavao, a otpornost na koroziju premaza je dodatno poboljšana, a PE od 38,48% i 40,10%. Kad je površina obložena s 0,2% MWNT-COOH-SDBS i 0,2% grafen miješanog premaza glinice, korozijska struja se dodatno smanjuje s 2,890 × 10-6 A / cm2 do 1,536 × 10-6 A / cm2, maksimalna rezistencija vrijednost, povećana sa 11388 Ω na 28079 Ω, a PE premaza može doseći 46,85%. Pokazuje da pripremljeni ciljni proizvod ima dobru otpornost na koroziju, a sinergistički učinak ugljikovih nanocjevčica i grafena može učinkovito poboljšati otpornost na koroziju keramičkog premaza.
4. Učinak vremena natapanja na impedanciju premaza
Da bi se dodatno istražilo korozijsku otpornost premaza, uzimajući u obzir utjecaj uronjenog vremena uzorka u elektrolitu na test, dobivaju se zakrivene krivulje otpornosti četiri premaza u različitim vremenu uranjanja, kao što je prikazano na slici 4.
Podnijeti
U početnoj fazi uranjanja (10 h), zbog dobre gustoće i strukture premaza, elektrolita je teško uroniti u premaz. U ovom trenutku, keramički premaz pokazuje visoki otpor. Nakon natapanja neko vrijeme, otpor se značajno smanjuje, jer s vremenskim prolaskom elektrolita postupno tvori korozijski kanal kroz pore i pukotine u premazu i prodire u matricu, što rezultira značajnim smanjenjem otpora premaz.
U drugoj fazi, kada se proizvodi korozije povećaju na određenu količinu, difuzija je blokirana i jaz se postupno blokira. Istodobno, kada se elektrolit prodire u sučelje vezanja donjeg sloja / matrice vezanja, molekule vode reagirat će s Fe elementom u matrici na spoju premaza / matrice za proizvodnju filma o tankom metalnom oksidu, koji sprečava Prodiranje elektrolita u matricu i povećava vrijednost otpora. Kad je gola metalna matrica elektrokemijski korodirana, većina zelenih flokulentnih oborina nastaje na dnu elektrolita. Elektrolitička otopina nije promijenila boju prilikom elektroliziranja obloženog uzorka, što može dokazati postojanje gornje kemijske reakcije.
Zbog kratkog vremena natapanja i velikih faktora vanjskog utjecaja, kako bi se dodatno dobili točni odnos elektrokemijskih parametara, analiziraju se krivulje TAFEL -a od 19 h i 19,5 h. Gustoća i otpor struje korozije dobivena softverom za analizu Zsimpwin prikazana je u tablici 2., može se utvrditi da se, kada se natapa tijekom 19 sati, u usporedbi s golim supstratom, gustoća struje korozije čiste glinice i kompozitne obloge za nano dodavanje materijala koji sadrže materijale Manja i vrijednost otpora je veća. Vrijednost otpornosti keramičkog premaza koji sadrže ugljikove nanocjevčice i obloge koji sadrže grafen gotovo je ista, dok je struktura premaza s ugljičnim nanocjevčicama i grafenskim kompozitnim materijalima značajno poboljšana, to je zbog toga što je sinergistički učinak jednodimenzionalnog ugljikovih nanocjevčica i dvodimenzionalnog grafena i dvodimenzionalni grafen poboljšava korozijsku otpornost materijala.
S porastom vremena uranjanja (19,5 h) povećava se otpornost golog supstrata, što ukazuje na to da je u drugoj fazi korozije i filma metalnog oksida nastao na površini supstrata. Slično tome, povećava se i s povećanjem vremena keramičkog premaza čiste glinice, što ukazuje na to da je u ovom trenutku, iako postoji usporavanje efekta keramičkog premaza, elektrolit je probio sučelje za oblaganje / matricu, a producirao je oksidni film Kroz kemijsku reakciju.
U usporedbi s oblogom od glinice koji sadrži 0,2% MWNT-COOH-SDBS, oblaganje glinice koji sadrži 0,2% grafen i obloge glinice koji sadrži 0,2% MWNT-COOH-SDBS i 0,2% grafena, otpor premazica se značajno smanjio s povećanjem vremena, smanjena za 22,94%, 25,60% i 9,61%, što ukazuje da elektrolit nije probio u zglob Između premaza i supstrata u ovom trenutku, to je zato što struktura ugljikovih nanocjevčica i grafena blokira prodor elektrolita prema dolje, štiteći na taj način matricu. Sinergistički učinak njih dvoje je dodatno provjeren. Premaz koji sadrži dva nano materijala ima bolju otpornost na koroziju.
Kroz krivulju TAFEL -a i krivulje promjene vrijednosti električne impedance, utvrđeno je da keramički premaz glinice s grafenom, ugljičnim nanocjevčicama i njihovom smjesom može poboljšati korozijsku otpornost metalne matrice, a sinergistički učinak dviju može poboljšati koroziju korozije Otpor ljepljivog keramičkog premaza. Kako bi se dodatno istražila učinak nano aditiva na korozijsku otpornost premaza, primijećena je mikro površinska morfologija premaza nakon korozije.
Podnijeti
Slika 5 (A1, A2, B1, B2) prikazuje površinsku morfologiju izloženog 304 nehrđajućeg čelika i obložena čista keramika glinice pri različitim uvećanju nakon korozije. Slika 5 (A2) pokazuje da površina nakon korozije postaje gruba. Za goli supstrat, na površini se pojavljuje nekoliko velikih korozijskih jama nakon uranjanja u elektrolit, što ukazuje da je otpor korozije matrice golog metala loš, a elektrolit je lako prodrijeti u matricu. Za keramički premaz od čiste glinice, kao što je prikazano na slici 5 (b2), iako se nakon korozije nastaju porozni korozijski kanali, relativno gusta struktura i izvrsna otpornost na koroziju čistog keramičkog premaza čiste glinice učinkovito blokira invaziju elektrolita, što objašnjava razlog za razlog Učinkovito poboljšanje impedancije keramičkog premaza glinice.
Podnijeti
Površinska morfologija MWNT-COOH-SDBS, premaza koji sadrže 0,2% grafena i premaza koji sadrže 0,2% MWNT-COOH-SDB i 0,2% grafena. Može se vidjeti da dva premaza koji sadrže grafen na slici 6 (B2 i C2) imaju ravnu strukturu, vezanje između čestica u premazu je tijesno, a čestice agregata čvrsto su omotane ljepilom. Iako je površina erodirana elektrolitom, formiraju se manje pore. Nakon korozije, površina premaza je gusta i malo je struktura oštećenja. Za sliku 6 (A1, A2), zbog karakteristika MWNT-COOH-SDB-a, premaz prije korozije je ravnomjerno raspoređena porozna struktura. Nakon korozije, pore izvornog dijela postaju uske i duge, a kanal postaje dublji. U usporedbi sa Slikom 6 (B2, C2), struktura ima više oštećenja, što je u skladu s raspodjelom veličine vrijednosti impedancije prevlake dobivene testom elektrokemijske korozije. To pokazuje da keramički premaz glinice koji sadrži grafen, posebno mješavinu grafen i ugljikov nanocjevčica, ima najbolju otpornost na koroziju. To je zato što struktura ugljične nanocjevčice i grafena može učinkovito blokirati difuziju pukotina i zaštititi matricu.
5. Rasprava i sažetak
Kroz test otpornosti na koroziju ugljičnih nanocjevčica i aditiva grafena na keramičkom oblogu glinice i analizu površinske mikrostrukture premaza, izvlače se sljedeći zaključci:
(1) Kada je vrijeme korozije bilo 19 sati, dodajući 0,2% hibridne ugljikove nanocjevčice + 0,2% grafen mješovitog materijala glinice keramičko premazivanje, gustoća struje korozije povećala se s 2,890 × 10-6 a / cm2 do 1,536 × 10-6 a / cm2, električna impedancija se povećava sa 11388 Ω na 28079 Ω, a učinkovitost otpornosti na koroziju je najveći, 46,85%. U usporedbi s čistim keramičkim premazom glinice, kompozitni premaz grafenom i ugljičnim nanocjevčicama ima bolju otpornost na koroziju.
(2) Povećanjem vremena uronjenja elektrolita, elektrolit prodire u zglobnu površinu prevlačenja / supstrata za proizvodnju filma metalnog oksida, što ometa prodiranje elektrolita u supstrat. Električna impedancija najprije se smanjuje, a zatim se povećava, a korozijska otpornost na keramičko premaz čiste glinice je loša. Struktura i sinergija ugljikovih nanocjevčica i grafena blokirali su prodor elektrolita prema dolje. Kada je natopljen 19,5 h, električna impedancija premaza koji sadrži nano materijale smanjila se za 22,94%, 25,60% i 9,61%, a korozijska otpornost premaza bila je dobra.
6. Utjecaj mehanizma prevlake otpornosti na koroziju
Kroz krivulju TAFEL -a i krivulje promjene vrijednosti električne impedance, utvrđeno je da keramički premaz glinice s grafenom, ugljičnim nanocjevčicama i njihovom smjesom može poboljšati korozijsku otpornost metalne matrice, a sinergistički učinak dviju može poboljšati koroziju korozije Otpor ljepljivog keramičkog premaza. Kako bi se dodatno istražila učinak nano aditiva na korozijsku otpornost premaza, primijećena je mikro površinska morfologija premaza nakon korozije.
Slika 5 (A1, A2, B1, B2) prikazuje površinsku morfologiju izloženog 304 nehrđajućeg čelika i obložena čista keramika glinice pri različitim uvećanju nakon korozije. Slika 5 (A2) pokazuje da površina nakon korozije postaje gruba. Za goli supstrat, na površini se pojavljuje nekoliko velikih korozijskih jama nakon uranjanja u elektrolit, što ukazuje da je otpor korozije matrice golog metala loš, a elektrolit je lako prodrijeti u matricu. Za keramički premaz od čiste glinice, kao što je prikazano na slici 5 (b2), iako se nakon korozije nastaju porozni korozijski kanali, relativno gusta struktura i izvrsna otpornost na koroziju čistog keramičkog premaza čiste glinice učinkovito blokira invaziju elektrolita, što objašnjava razlog za razlog Učinkovito poboljšanje impedancije keramičkog premaza glinice.
Površinska morfologija MWNT-COOH-SDBS, premaza koji sadrže 0,2% grafena i premaza koji sadrže 0,2% MWNT-COOH-SDB i 0,2% grafena. Može se vidjeti da dva premaza koji sadrže grafen na slici 6 (B2 i C2) imaju ravnu strukturu, vezanje između čestica u premazu je tijesno, a čestice agregata čvrsto su omotane ljepilom. Iako je površina erodirana elektrolitom, formiraju se manje pore. Nakon korozije, površina premaza je gusta i malo je struktura oštećenja. Za sliku 6 (A1, A2), zbog karakteristika MWNT-COOH-SDB-a, premaz prije korozije je ravnomjerno raspoređena porozna struktura. Nakon korozije, pore izvornog dijela postaju uske i duge, a kanal postaje dublji. U usporedbi sa Slikom 6 (B2, C2), struktura ima više oštećenja, što je u skladu s raspodjelom veličine vrijednosti impedancije prevlake dobivene testom elektrokemijske korozije. To pokazuje da keramički premaz glinice koji sadrži grafen, posebno mješavinu grafen i ugljikov nanocjevčica, ima najbolju otpornost na koroziju. To je zato što struktura ugljične nanocjevčice i grafena može učinkovito blokirati difuziju pukotina i zaštititi matricu.
7. Rasprava i sažetak
Kroz test otpornosti na koroziju ugljičnih nanocjevčica i aditiva grafena na keramičkom oblogu glinice i analizu površinske mikrostrukture premaza, izvlače se sljedeći zaključci:
(1) Kada je vrijeme korozije bilo 19 sati, dodajući 0,2% hibridne ugljikove nanocjevčice + 0,2% grafen mješovitog materijala glinice keramičko premazivanje, gustoća struje korozije povećala se s 2,890 × 10-6 a / cm2 do 1,536 × 10-6 a / cm2, električna impedancija se povećava sa 11388 Ω na 28079 Ω, a učinkovitost otpornosti na koroziju je najveći, 46,85%. U usporedbi s čistim keramičkim premazom glinice, kompozitni premaz grafenom i ugljičnim nanocjevčicama ima bolju otpornost na koroziju.
(2) Povećanjem vremena uronjenja elektrolita, elektrolit prodire u zglobnu površinu prevlačenja / supstrata za proizvodnju filma metalnog oksida, što ometa prodiranje elektrolita u supstrat. Električna impedancija najprije se smanjuje, a zatim se povećava, a korozijska otpornost na keramičko premaz čiste glinice je loša. Struktura i sinergija ugljikovih nanocjevčica i grafena blokirali su prodor elektrolita prema dolje. Kada je natopljen 19,5 h, električna impedancija premaza koji sadrži nano materijale smanjila se za 22,94%, 25,60% i 9,61%, a korozijska otpornost premaza bila je dobra.
(3) Zbog karakteristika ugljikovih nanocjevčica, premaz dodan samo ugljikovim nanocjevčicama ima jednolično raspoređenu poroznu strukturu prije korozije. Nakon korozije, pore izvornog dijela postaju uske i duge, a kanali postaju dublji. Premaz koji sadrži grafen ima ravnu strukturu prije korozije, kombinacija između čestica u premazu je blizu, a čestice agregata čvrsto su omotane ljepilom. Iako je površina erodirana elektrolitom nakon korozije, malo je kanala pora, a struktura je i dalje gusta. Struktura ugljikovih nanocjevčica i grafena može učinkovito blokirati širenje pukotina i zaštititi matricu.
Post Vrijeme: ožujak-09-2022