1. Amadekirina pêlavê
Ji bo hêsankirina ceribandina elektrokîmyayî ya paşîn, 30 mm × 4 mm 304 polayê zengarnegir wekî bingeh tê hilbijartin.Pîlan bikin û li ser rûyê binê binê erdê bi kaxiz qurmê rûdinin û lekeyên oksîtê yên mayî ji holê rakin, bixin nav fîşekek ku tê de aceton tê de heye, lekeyên li ser rûyê substratê bi paqijkera ultrasonîk bg-06c ya pargîdaniya elektronîkî ya Bangjie ji bo 20 hûrdeman derman bikin, jê bikin. bermayiyên cilê yên li ser rûyê substratê metal bi alkol û ava serjêkirî, û wan bi bafûnê hişk bikin.Dûv re, alumina (Al2O3), grafene û nanotubeya karbonê ya hîbrid (mwnt-coohsdbs) bi rêjeya (100: 0: 0, 99.8: 0.2: 0, 99.8: 0: 0.2, 99.6: 0.2: 0.2) hatin amadekirin û xistin nav karxaneyek topê (qm-3sp2 ya fabrîqeya amûrê Nanjing NANDA) ji bo rijandin û tevlihevkirina topê.Leza zivirînê ya topa topa 220 R / min hate danîn, û mîla topê hate zivirandin.
Piştî şilkirina topê, leza zivirîna tankê ya topê bicîh bikin ku 1 / 2 bi rengekî 1/2 be, piştî ku qirkirina topê qediya, leza zivirîna tankê ya topê ku qediya 1/2 berevajî bike destnîşan bikin.Tevheviya seramîk a bi topê û binder li gorî perçeya girseyî ya 1.0 ∶ 0.8 bi yeksan tê tevlihev kirin.Di dawiyê de, pêlava seramîk a adhesive bi pêvajoya dermankirinê ve hate bidestxistin.
2. Testa korozyonê
Di vê lêkolînê de, ceribandina korozyona elektrokîmyayî qereqola xebata elektrokîmyayî ya Shanghai Chenhua chi660e qebûl dike, û ceribandin pergalek ceribandina sê elektrodê qebûl dike.Elektroda platîn elektroda alîkar e, elektroda klorîda zîv elektroda referansê ye, û nimûneya pêçandî elektroda xebatê ye, bi qadeke bi bandor a 1cm2.Elektroda referansê, elektroda xebatê û elektroda arîkar a di şaneya elektrolîtîk de bi amûrê ve girêdin, wek ku di jimarên 1 û 2 de têne xuyang kirin. Berî ceribandinê, nimûneyê di elektrolîtê de, ku %3,5 çareseriya NaCl e, bihelînin.
3. Analyziya Tafelê ya korozyona elektrokîmyayî ya pêlavan
Xiflteya 3 xêzika Tafelê ya substratê neqişandî û pêlava seramîk a ku bi nano lêzêdeyên cihêreng hatî pêçan piştî korozyona elektrokîmyayî ya 19h nîşan dide.Daneyên voltaja korozyonê, tîrêjiya tîrêjê ya korozyonê û testa impedansa elektrîkê ya ku ji ceribandina korozyona elektrokîmyayî hatine wergirtin di Tabloya 1 de têne destnîşan kirin.
Nermijîn
Dema ku tîrêjiya tîrêjê ya korozyonê piçûktir e û karbidestiya berxwedana korozyonê bilindtir e, bandora berxwedana korozyonê ya pêlê çêtir e.Ji jimar 3 û tablo 1 tê dîtin ku dema ku dema korozyonê 19h be, voltaja herî zêde ya korozyonê ya matrixa metala tazî -0,680 V e, û tîrêjiya korozyonê ya matrixê jî ya herî mezin e, ku digihîje 2,890 × 10-6 A. /cm2 . Dema ku bi seramîkek seramîk alûmîna ya safî hat pêçan, tîrêjiya niha ya korozyonê daket% 78 û PE bû 22,01%.Ew destnîşan dike ku pêlava seramîk rolek parastinê çêtir dilîze û dikare berxwedana korozyonê ya pêlavê di elektrolîta bêalî de baştir bike.
Dema ku 0.2% mwnt-cooh-sdbs an jî 0.2% grafen li xêzkirinê hat zêdekirin, tîrêjiya niha ya korozyonê kêm bû, berxwedan zêde bû, û berxwedana korozyonê ya pêlavê bi rêzê ve bi PE 38.48% û 40.10% çêtir bû.Dema ku rûber bi 0,2% mwnt-cooh-sdbs û 0,2% grafene pêlava alumina tevlihevkirî tê pêçan, heyama korozyonê ji 2,890 × 10-6 A / cm2 kêmtir dibe 1,536 × 10-6 A / cm2, berxwedana herî zêde. nirx, ji 11388 Ω berbi 28079 Ω zêde bû, û PE ya xêzkirinê dikare bigihîje 46,85%.Ew destnîşan dike ku hilbera mebesta amadekirî xwedan berxwedana korozyonê ya baş e, û bandora hevrêzî ya nanotubeyên karbonê û grafene dikare bi bandor berxwedana korozyonê ya pêlava seramîk baştir bike.
4. Bandora dema şuştinê ya li ser impedansê pêçanê
Ji bo ku hûn berxwedana korozyonê ya pêlavê bêtir vekolin, bi nihêrîna bandora dema avdana nimûneyê ya di elektrolîtê de li ser ceribandinê, kelûpelên guheztina berxwedana çar cil û bergên di dema rijandinê de têne wergirtin, wekî ku di Figure de tê xuyang kirin. 4.
Nermijîn
Di qonaxa destpêkê ya binavbûnê de (10 h), ji ber dendibûn û avahiyek baş a xêzkirinê, elektrolît zehmet e ku bikeve nav cilê.Di vê demê de, kişandina seramîk berxwedanek bilind nîşan dide.Piştî ku ji bo demekê tê rijandin, berxwedan bi giranî kêm dibe, ji ber ku bi derbasbûna demê re, elektrolît hêdî hêdî kanalek korozyonê di nav por û çiqanên paldankê de çêdike û dikeve nav matrixê, û di encamê de berxwedanek berbiçav kêm dibe. cilê.
Di qonaxa duyemîn de, dema ku hilberên korozyonê bi rêjeyek diyarkirî zêde dibin, belavbûn tê asteng kirin û hêdî hêdî valahî tê girtin.Di heman demê de, dema ku elektrolît têkeve navbera girêdanê ya qata binî / matrixê ya girêdanê, molekulên avê dê bi hêmana Fe ya di matrixê de li hevbenda cil û berg / matrixê re reaksiyonê bikin û fîlimek oksîdê metalî ya tenik hilberînin, ku rê li ber ketina elektrolîtê di nav matrixê de û nirxa berxwedanê zêde dike.Dema ku matrixa metala tazî ji hêla elektrokîmyayî ve tê koroz kirin, piraniya barîna flocculent kesk li binê elektrolîtê tê hilberandin.Çareseriya elektrolîtîk dema elektrolîzkirina nimûneya pêçandî reng neguhert, ku dikare hebûna reaksiyona kîmyayî ya jorîn îspat bike.
Ji ber dema şuştinê ya kurt û faktorên mezin ên bandora derveyî, ji bo ku pêwendiya guhartina rast a parametreyên elektrokîmyayî bêtir bi dest bixin, kelûpelên Tafel ên 19 demjimêr û 19,5 demjimêr têne analîz kirin.Di tabloya 2-ê de tîrêjiya heyama korozyonê û berxwedana ku ji hêla nermalava analîzê ya zsimpwin ve hatî peyda kirin di Tablo 2 de têne xuyang kirin. Dikare were dîtin ku dema ku 19 demjimêran were şilandin, li gorî substratê tazî, tîrêjiya dema korozyonê ya alûmîna safî û pêlava pêkhatî ya alûmînayê ku tê de malzemeyên nano lêzêdekirî tê de ye. piçûktir û nirxa berxwedanê mezintir e.Nirxa berxwedanê ya pêlava seramîk a ku nanotubeyên karbonê dihewîne û pêlava ku tê de grafene heye hema hema yek e, di heman demê de avahiya xêzkirina bi nanotubeyên karbonê û materyalên pêkhatî yên grafene bi girîngî zêde dibe, ev ji ber ku bandora hevrêzî ya nanotubeyên karbonê yên yek-alî û grafên du-alî ye. berxwedana korozyonê ya materyalê çêtir dike.
Bi zêdebûna dema niqandinê (19,5 h), berxwedana substratê tazî zêde dibe, ev destnîşan dike ku ew di qonaxa duyemîn a korozyonê de ye û fîlima oksîdê metal li ser rûyê substratê tê hilberandin.Bi vî rengî, bi zêdebûna demê re, berxwedana pêlava seramîk a alumina ya paqij jî zêde dibe, ev destnîşan dike ku di vê demê de, her çend bandora hêdîbûna pêlava seramîk hebe jî, elektrolît ketiye nav pêwendiya girêdana pêlavê / matrixê, û fîlima oksîdê hilberandiye. bi rêya reaksiyona kîmyewî.
Li gorî pêlava alumina ya ku %0,2 mwnt-cooh-sdbs dihewîne, pêlava alumina ya ku %0,2 grafene û pêlava alumina ya ku ji %0,2 mwnt-cooh-sdbs û 0,2% grafene tê de heye, bi zêdebûna demê re berxwedana xêzkirinê pir kêm dibe, kêm dibe. bi rêzê ve ji sedî 22,94%, 25,60% û 9,61%, ku nîşan dide ku elektrolît di vê demê de neketiye nav movika di navbera xêz û substratê de, ev ji ber ku strukturên nanotubeyên karbonê û grafene ketina elektrolîtê ya jêrîn asteng dike, bi vî rengî diparêze. matrix.Bandora hevrêzî ya her duyan bêtir tê verast kirin.Kişandina ku du materyalên nano dihewîne xwedan berxwedana korozyonê çêtir e.
Di nav kembera Tafel û guheztina nirxa impedansê ya elektrîkê de, tê dîtin ku pêlava seramîk a alumina ya bi grafene, nanotubeyên karbonê û tevliheviya wan dikare berxwedana korozyonê ya matrixa metalê baştir bike, û bandora hevrêziya her duyan dikare korozyonê bêtir çêtir bike. berxwedana pêlava seramîk a adhesive.Ji bo ku bêtir bandora nano lêzêdekeran li ser berxwedana korozyonê ya xêzkirinê were vekolîn, morfolojiya rûxara mîkro ya pêlavê piştî korozyonê hate dîtin.
Nermijîn
Xiflteya 5 (A1, A2, B1, B2) morfolojiya rûkala 304 pola zengarnegir û seramîkên alumina yên paqij ên pêçandî bi mezinbûna cihêreng piştî korozyonê nîşan dide.Xiflteya 5 (A2) nîşan dide ku rûber piştî korozyonê zirav dibe.Ji bo substratê tazî, piştî ku di nav elektrolîtê de tê rijandin, çend qulên korozyonê yên mezin li ser rûxê xuya dibin, ev destnîşan dike ku berxwedana korozyonê ya matrixa metala tazî qels e û elektrolît hêsan e ku bikeve nav matrixê.Ji bo pêlava seramîk a alumina ya paqij, wekî ku di Figure 5 (B2) de tê xuyang kirin, her çend kanalên korozyonê yên poroz piştî korozyonê têne hilberandin jî, strukturek nisbeten zexm û berxwedana korozyonê ya hêja ya pêlava seramîk a alumina paqij bi bandor êrişa elektrolîtê asteng dike, ku sedema vê yekê rave dike. başkirina bandorker a impedansê ya pêlava seramîk a alumina.
Nermijîn
Morfolojiya rûberê mwnt-cooh-sdbs, pêlavên ku %0,2 grafene û pêlên ku %0,2 mwnt-cooh-sdbs û 0,2 % grafene hene.Wusa tê dîtin ku her du pêlên ku di Xiflteya 6-ê de grafene hene (B2 û C2) xwedan strukturek guncan e, girêdana di navbera perçeyên di xêzikê de hişk e, û perçeyên berhevokê ji hêla adhesive ve hişk têne pêçandin.Her çend rûerd ji hêla elektrolîtê ve hatî hilweşandin jî, kanalên pore kêmtir têne çêkirin.Piştî korozyonê, rûbera xêzkirinê qelew e û çend strukturên kêmasiyê hene.Ji bo Figure 6 (A1, A2), ji ber taybetmendiyên mwnt-cooh-sdbs, xêzkirina ber korozyonê avahiyek porez a yekreng belavkirî ye.Piştî korozyonê, porên beşa orîjînal teng û dirêj dibin, û kanal kûrtir dibe.Li gorî Figure 6 (B2, C2), avahî xwedan kêmasiyên pirtir e, ku bi dabeşkirina mezinahiya nirxa impedansê ya pêçanê ya ku ji ceribandina korozyona elektrokîmyayî hatî wergirtin re hevaheng e.Ew destnîşan dike ku pêlava seramîk a alumina ya ku grafene dihewîne, nemaze tevliheviya grafene û nanotubeya karbonê, xwedan berxwedana herî baş a korozyonê ye.Ev ji ber ku avahiya nanotubeya karbonê û grafene dikare bi bandor li belavbûna şikestê asteng bike û matrixê biparêze.
5. Nîqaş û kurtî
Bi ceribandina berxwedana korozyonê ya nanotubeyên karbonê û pêvekên grafene yên li ser pêlava seramîk a alumina û analîzkirina mîkrosaziya rûkalê ya xêzkirinê, encamên jêrîn têne derxistin:
(1) Dema ku dema korozyonê 19 saet bû, 0,2% nanotubeya karbonê ya hîbrid + 0,2% grafene pêlava seramîk alûmîna ya tevlihev lê zêde kir, tîrêjiya niha ya korozyonê ji 2,890 × 10-6 A / cm2 daket 1,536 × 10-6 A / cm2, impedansa elektrîkê ji 11388 Ω ber 28079 Ω zêde dibe, û karbidestiya berxwedana korozyonê ya herî mezin e, 46,85%.Li gorî pêlava seramîk a alumina ya safî, pêlava pêkhatî ya bi nanotubeyên grafene û karbonê xwedan berxwedana korozyonê çêtir e.
(2) Bi zêdebûna dema şuştina elektrolîtê re, elektrolît dikeve nav rûbera hevbeş a pêlavê / substratê da ku fîlima oksîdê metal çêbike, ku ketina elektrolîtê di binê substratê de asteng dike.Hêza elektrîkê pêşî kêm dibe û dûv re jî zêde dibe, û berxwedana korozyonê ya pêlava seramîk a alumina ya paqij qels e.Avahî û hevrêziya nanotubeyên karbonê û grafenê ketina elektrolîtê ya berjêr asteng kir.Dema ku 19,5 demjimêran tê şilkirin, bergiriya elektrîkê ya pêlava ku tê de materyalên nano hene bi rêzê 22,94%, 25,60% û 9,61% kêm bû, û berxwedana korozyonê ya pêlavê baş bû.
6. Mekanîzmaya bandorê ya berxwedanê ya dorpêçê
Di nav kembera Tafel û guheztina nirxa impedansê ya elektrîkê de, tê dîtin ku pêlava seramîk a alumina ya bi grafene, nanotubeyên karbonê û tevliheviya wan dikare berxwedana korozyonê ya matrixa metalê baştir bike, û bandora hevrêziya her duyan dikare korozyonê bêtir çêtir bike. berxwedana pêlava seramîk a adhesive.Ji bo ku bêtir bandora nano lêzêdekeran li ser berxwedana korozyonê ya xêzkirinê were vekolîn, morfolojiya rûxara mîkro ya pêlavê piştî korozyonê hate dîtin.
Xiflteya 5 (A1, A2, B1, B2) morfolojiya rûkala 304 pola zengarnegir û seramîkên alumina yên paqij ên pêçandî bi mezinbûna cihêreng piştî korozyonê nîşan dide.Xiflteya 5 (A2) nîşan dide ku rûber piştî korozyonê zirav dibe.Ji bo substratê tazî, piştî ku di nav elektrolîtê de tê rijandin, çend qulên korozyonê yên mezin li ser rûxê xuya dibin, ev destnîşan dike ku berxwedana korozyonê ya matrixa metala tazî qels e û elektrolît hêsan e ku bikeve nav matrixê.Ji bo pêlava seramîk a alumina ya paqij, wekî ku di Figure 5 (B2) de tê xuyang kirin, her çend kanalên korozyonê yên poroz piştî korozyonê têne hilberandin jî, strukturek nisbeten zexm û berxwedana korozyonê ya hêja ya pêlava seramîk a alumina paqij bi bandor êrişa elektrolîtê asteng dike, ku sedema vê yekê rave dike. başkirina bandorker a impedansê ya pêlava seramîk a alumina.
Morfolojiya rûberê mwnt-cooh-sdbs, pêlavên ku %0,2 grafene û pêlên ku %0,2 mwnt-cooh-sdbs û 0,2 % grafene hene.Wusa tê dîtin ku her du pêlên ku di Xiflteya 6-ê de grafene hene (B2 û C2) xwedan strukturek guncan e, girêdana di navbera perçeyên di xêzikê de hişk e, û perçeyên berhevokê ji hêla adhesive ve hişk têne pêçandin.Her çend rûerd ji hêla elektrolîtê ve hatî hilweşandin jî, kanalên pore kêmtir têne çêkirin.Piştî korozyonê, rûbera xêzkirinê qelew e û çend strukturên kêmasiyê hene.Ji bo Figure 6 (A1, A2), ji ber taybetmendiyên mwnt-cooh-sdbs, xêzkirina ber korozyonê avahiyek porez a yekreng belavkirî ye.Piştî korozyonê, porên beşa orîjînal teng û dirêj dibin, û kanal kûrtir dibe.Li gorî Figure 6 (B2, C2), avahî xwedan kêmasiyên pirtir e, ku bi dabeşkirina mezinahiya nirxa impedansê ya pêçanê ya ku ji ceribandina korozyona elektrokîmyayî hatî wergirtin re hevaheng e.Ew destnîşan dike ku pêlava seramîk a alumina ya ku grafene dihewîne, nemaze tevliheviya grafene û nanotubeya karbonê, xwedan berxwedana herî baş a korozyonê ye.Ev ji ber ku avahiya nanotubeya karbonê û grafene dikare bi bandor li belavbûna şikestê asteng bike û matrixê biparêze.
7. Nîqaş û kurtî
Bi ceribandina berxwedana korozyonê ya nanotubeyên karbonê û pêvekên grafene yên li ser pêlava seramîk a alumina û analîzkirina mîkrosaziya rûkalê ya xêzkirinê, encamên jêrîn têne derxistin:
(1) Dema ku dema korozyonê 19 saet bû, 0,2% nanotubeya karbonê ya hîbrid + 0,2% grafene pêlava seramîk alûmîna ya tevlihev lê zêde kir, tîrêjiya niha ya korozyonê ji 2,890 × 10-6 A / cm2 daket 1,536 × 10-6 A / cm2, impedansa elektrîkê ji 11388 Ω ber 28079 Ω zêde dibe, û karbidestiya berxwedana korozyonê ya herî mezin e, 46,85%.Li gorî pêlava seramîk a alumina ya safî, pêlava pêkhatî ya bi nanotubeyên grafene û karbonê xwedan berxwedana korozyonê çêtir e.
(2) Bi zêdebûna dema şuştina elektrolîtê re, elektrolît dikeve nav rûbera hevbeş a pêlavê / substratê da ku fîlima oksîdê metal çêbike, ku ketina elektrolîtê di binê substratê de asteng dike.Hêza elektrîkê pêşî kêm dibe û dûv re jî zêde dibe, û berxwedana korozyonê ya pêlava seramîk a alumina ya paqij qels e.Avahî û hevrêziya nanotubeyên karbonê û grafenê ketina elektrolîtê ya berjêr asteng kir.Dema ku 19,5 demjimêran tê şilkirin, bergiriya elektrîkê ya pêlava ku tê de materyalên nano hene bi rêzê 22,94%, 25,60% û 9,61% kêm bû, û berxwedana korozyonê ya pêlavê baş bû.
(3) Ji ber taybetmendiyên nanotubeyên karbonê, çîçeka ku bi nanotubeyên karbonê ve hatî zêdekirin tenê xwedan avahiyek porez a yekgirtî ya ku berî korozyonê hatî belav kirin heye.Piştî korozyonê, porên beşa orîjînal teng û dirêj dibin, û kanal kûrtir dibin.Parçeya ku grafen dihewîne beriya korozyonê xwedan avahiyek guncan e, tevliheviya di navbera perçeyên di xêzikê de nêzik e, û perçeyên tevhevî bi zeliqandî ve hişk têne pêçandin.Her çend rûerd piştî korozyonê ji hêla elektrolîtê ve tê rijandin jî, çend kanalên porê hene û avahî hîn jî qelew e.Struktura nanotubeyên karbonê û grafene dikare bi bandor li belavbûna qirikê asteng bike û matrixê biparêze.
Dema şandinê: Mar-09-2022