1. የሽፋን ዝግጅት
የኋለኛውን የኤሌክትሮኬሚካል ሙከራ ለማመቻቸት፣ 30ሚሜ × 4 ሚሜ 304 አይዝጌ ብረት እንደ መሰረት ይመረጣል። በንጣፉ ወለል ላይ ያለውን የቀረውን የኦክሳይድ ንብርብር እና የዝገት ነጠብጣቦችን በአሸዋ ወረቀት ይጥረጉ እና ያስወግዱ፣ አሴቶን በያዘ ቢከር ውስጥ ያስቀምጡ፣ በንጣፉ ወለል ላይ ያሉትን እድፍዎች በባንግጂ ኤሌክትሮኒክስ ኩባንያ bg-06c አልትራሳውንድ ማጽጃ ለ20 ደቂቃዎች ያክሙ፣ በብረት ንጣፍ ወለል ላይ ያለውን የመበስበስ ፍርስራሽ በአልኮል እና በተጣራ ውሃ ያስወግዱ እና በብናኝ ያድርቁ። ከዚያም፣ አሉሚና (Al2O3)፣ ግራፊን እና ሃይብሪድ ካርቦን ናኖቱብ (mwnt-coohsdbs) በተመጣጣኝ መጠን (100: 0: 0, 99.8: 0.2: 0, 99.8: 0: 0.2, 99.6: 0.2: 0.2) ተዘጋጅተው ለኳስ መፍጨት እና ለመደባለቅ በኳስ ወፍጮ (qm-3sp2 የናንጂንግ ናንዳ መሳሪያ ፋብሪካ) ውስጥ ያስቀምጡ። የኳስ ወፍጮው የሚሽከረከርበት ፍጥነት ወደ 220 R / ደቂቃ ተቀናብሯል፣ እና የኳስ ወፍጮው ወደ ዞረ
የኳስ መፍጨት ከተጠናቀቀ በኋላ የኳስ መፍጨት ማጠራቀሚያውን የማዞሪያ ፍጥነት 1/2 እንዲሆን ያድርጉ፣ እና የኳስ መፍጨት ከተጠናቀቀ በኋላ የኳስ መፍጨት ማጠራቀሚያውን የማዞሪያ ፍጥነት 1/2 እንዲሆን ያድርጉ። የኳስ መፍጨት ከተጠናቀቀ በኋላ የኳስ መፍጨት ማጠራቀሚያውን የማዞሪያ ፍጥነት 1/2 እንዲሆን ያድርጉ። የኳስ መፍጨት የሴራሚክ ድምር እና ማያያዣው በ1.0 ∶ 0.8 የጅምላ ክፍልፋይ መሰረት በእኩል ይቀላቀላሉ። በመጨረሻም፣ የማጣበቂያው የሴራሚክ ሽፋን በማከም ሂደት ተገኝቷል።
2. የዝገት ምርመራ
በዚህ ጥናት ውስጥ፣ የኤሌክትሮኬሚካል ዝገት ምርመራ የሻንጋይ ቼንሁዋ ቺ660e ኤሌክትሮኬሚካል ጣቢያን ይቀበላል፣ እና ሙከራው የሶስት ኤሌክትሮድ የሙከራ ስርዓትን ይቀበላል። የፕላቲነም ኤሌክትሮድ ረዳት ኤሌክትሮድ ነው፣ የብር ብር ክሎራይድ ኤሌክትሮድ የማጣቀሻ ኤሌክትሮድ ነው፣ እና የተሸፈነው ናሙና የሚሰራው ኤሌክትሮድ ሲሆን ውጤታማ የመጋለጥ ቦታ 1 ሴ.ሜ 2 ነው። በኤሌክትሮላይቲክ ሴል ውስጥ የማጣቀሻ ኤሌክትሮድ፣ የሚሰራ ኤሌክትሮድ እና ረዳት ኤሌክትሮድ ከመሳሪያው ጋር ያገናኙ፣ በስእል 1 እና 2 ላይ እንደሚታየው። ከፈተናው በፊት፣ ናሙናውን በኤሌክትሮላይት ውስጥ ያጠቡት፣ ይህም 3.5% የናሲል መፍትሄ ነው።
3. የሽፋኖች ኤሌክትሮኬሚካል ዝገት የታፌል ትንተና
ምስል 3 ለ19 ሰዓታት ኤሌክትሮኬሚካል ዝገት ከተደረገ በኋላ በተለያዩ ናኖ ተጨማሪዎች የተሸፈነውን ያልተሸፈነውን ንጣፍ እና የሴራሚክ ሽፋን የታፌል ኩርባ ያሳያል። ከኤሌክትሮኬሚካል ዝገት ሙከራ የተገኘው የዝገት ቮልቴጅ፣ የዝገት የአሁኑ ጥግግት እና የኤሌክትሪክ ኢምፔዳንስ ሙከራ መረጃ በሰንጠረዥ 1 ውስጥ ይታያል።
አስገባ
የዝገት የአሁኑ ጥግግት አነስተኛ ሲሆን የዝገት የመቋቋም ቅልጥፍናው ከፍ ባለበት ጊዜ የሽፋኑ የዝገት መቋቋም ውጤት የተሻለ ይሆናል። ከምስል 3 እና ሠንጠረዥ 1 የዝገት ጊዜው 19 ሰዓት ሲሆን፣ የባዶ ብረት ማትሪክስ ከፍተኛው የዝገት ቮልቴጅ -0.680 V እንደሆነ እና የማትሪክስ የዝገት የአሁኑ ጥግግት ደግሞ ትልቁ ሲሆን 2.890 × 10-6 A/cm2 ይደርሳል። በንጹህ አሉሚና ሴራሚክ ሽፋን ሲሸፈን፣ የዝገት የአሁኑ ጥግግት ወደ 78% ቀንሷል እና PE 22.01% ነበር። የሴራሚክ ሽፋን የተሻለ የመከላከያ ሚና እንደሚጫወት እና በገለልተኛ ኤሌክትሮላይት ውስጥ የሽፋን የዝገት መቋቋምን ሊያሻሽል እንደሚችል ያሳያል።
0.2% mwnt-cooh-sdbs ወይም 0.2% graphene ወደ ሽፋኑ ሲጨመር፣ የዝገት ፍሰት ጥግግት ቀንሷል፣ የመቋቋም አቅሙ ጨምሯል፣ እና የሽፋኑ የዝገት መቋቋም ተሻሽሏል፣ በቅደም ተከተል 38.48% እና 40.10% PE። ወለሉ በ0.2% mwnt-cooh-sdbs እና 0.2% graphene ድብልቅ አሉሚና ሽፋን ሲሸፈን፣ የዝገት ፍሰት ከ2.890 × 10-6 A / cm2 ወደ 1.536 × 10-6 A / cm2 ዝቅ ይላል፣ ከፍተኛው የመቋቋም እሴት ከ11388 Ω ወደ 28079 Ω ጨምሯል፣ እና የሽፋኑ PE 46.85% ሊደርስ ይችላል። ይህ የሚያሳየው የተዘጋጀው የታለመ ምርት ጥሩ የዝገት መቋቋም ችሎታ እንዳለው እና የካርቦን ናኖቱቦች እና ግራፊን ተመሳሳይነት ያለው ውጤት የሴራሚክ ሽፋን የዝገት መቋቋምን ውጤታማ በሆነ መንገድ ሊያሻሽል እንደሚችል ነው።
4. የመዝለቅ ጊዜ በመሸፈኛ መከላከያ ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ
የናሙናው የጥልቅነት ጊዜ በኤሌክትሮላይት ላይ በፈተናው ላይ ያለውን ተጽእኖ ከግምት ውስጥ በማስገባት የሽፋኑን የዝገት መቋቋም የበለጠ ለማሰስ፣ በተለያዩ የጥልቅነት ጊዜያት የአራቱ ሽፋኖች የመቋቋም ለውጥ ኩርባዎች በስእል 4 ላይ እንደሚታየው ይገኛሉ።
አስገባ
በመጥለቅ የመጀመሪያ ደረጃ (10 ሰዓታት)፣ በጥሩ የሽፋኑ ጥግግት እና መዋቅር ምክንያት፣ ኤሌክትሮላይቱ ወደ ሽፋኑ ውስጥ ለመጥለቅ አስቸጋሪ ነው። በዚህ ጊዜ የሴራሚክ ሽፋን ከፍተኛ የመቋቋም አቅም ያሳያል። ለተወሰነ ጊዜ ከታጠበ በኋላ የመቋቋም አቅሙ በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል፣ ምክንያቱም ከጊዜ በኋላ ኤሌክትሮላይቱ ቀስ በቀስ በሽፋኑ ውስጥ ባሉት ቀዳዳዎች እና ስንጥቆች ውስጥ የዝገት ቻናል ይፈጥራል እና ወደ ማትሪክስ ውስጥ ዘልቆ ይገባል፣ ይህም የሽፋኑ የመቋቋም አቅም በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል።
በሁለተኛው ደረጃ፣ የዝገት ምርቶች በተወሰነ መጠን ሲጨምሩ፣ ስርጭቱ ይታገዳል እና ክፍተቱ ቀስ በቀስ ይዘጋል። በተመሳሳይ ጊዜ፣ ኤሌክትሮላይቱ ወደ ማያያዣው የታችኛው ንብርብር/ማትሪክስ ትስስር በይነገጽ ውስጥ ሲገባ፣ የውሃ ሞለኪውሎች በማትሪክስ ውስጥ ካለው የፌ ኤለመንት ጋር በሽፋን/ማትሪክስ መጋጠሚያ ላይ ምላሽ ይሰጣሉ፣ ቀጭን የብረት ኦክሳይድ ፊልም ይፈጥራሉ፣ ይህም ኤሌክትሮላይቱን ወደ ማትሪክስ ውስጥ ዘልቆ እንዳይገባ የሚያግድ እና የመቋቋም እሴቱን ይጨምራል። ባዶው የብረት ማትሪክስ በኤሌክትሮኬሚካል ሲበላሽ፣ አብዛኛው አረንጓዴ ፍሎክዩንት ዝናብ የሚመረተው በኤሌክትሮላይት ግርጌ ላይ ነው። የኤሌክትሮላይቲክ መፍትሄ የተሸፈነውን ናሙና በኤሌክትሮላይዝ ሲቀይር ቀለሙን አልለወጠም፣ ይህም ከላይ የተጠቀሰውን የኬሚካል ምላሽ መኖሩን ሊያረጋግጥ ይችላል።
በአጭር ጊዜ ውስጥ በሚንጠባጠብ ጊዜ እና በትላልቅ ውጫዊ ተጽዕኖ ምክንያቶች ምክንያት፣ የኤሌክትሮኬሚካል መለኪያዎችን ትክክለኛ የለውጥ ግንኙነት የበለጠ ለማግኘት፣ የ19 ሰዓት እና የ19.5 ሰዓት የታፌል ኩርባዎች ተተነተናሉ። በዚሲምፕዊን ትንተና ሶፍትዌር የተገኘው የዝገት የአሁኑ ጥግግት እና የመቋቋም አቅም በሰንጠረዥ 2 ላይ ይታያል። ከባዶ ንጣፍ ጋር ሲነጻጸር ለ19 ሰዓታት ሲንጠባጠብ፣ የናኖ ተጨማሪ ቁሳቁሶችን የያዙ የንፁህ አሉሚና እና የአልሙና ኮምፖዚት ሽፋን የዝገት የአሁኑ ጥግግት አነስተኛ እና የመቋቋም ዋጋው ትልቅ መሆኑን ማግኘት ይቻላል። የካርቦን ናኖቱቦችን እና ግራፊን የያዙ የሴራሚክ ሽፋን የተቃውሞ እሴት ከሞላ ጎደል ተመሳሳይ ነው፣ የካርቦን ናኖቱቦችን እና የግራፊን ኮምፖዚት ቁሳቁሶችን የያዘው የሽፋን መዋቅር በከፍተኛ ሁኔታ የተሻሻለ ሲሆን፣ ይህ የሆነበት ምክንያት የአንድ-ልኬት የካርቦን ናኖቱቦች እና ባለ ሁለት-ልኬት ግራፊን ሲነርጂስቲክ ተጽእኖ የቁሳቁሱን የዝገት መቋቋም ስለሚያሻሽል ነው።
የመጥለቅ ጊዜ (19.5 ሰዓታት) ሲጨምር፣ የባዶው ንጣፍ መቋቋም ይጨምራል፣ ይህም በሁለተኛው የዝገት ደረጃ ላይ መሆኑን እና የብረት ኦክሳይድ ፊልም በንጣፉ ወለል ላይ እንደሚፈጠር ያሳያል። በተመሳሳይ፣ የጊዜ መጨመር ሲጨምር፣ የንፁህ አሉሚና ሴራሚክ ሽፋን መቋቋምም ይጨምራል፣ ይህም የሴራሚክ ሽፋን የዘገየ ውጤት ቢኖርም፣ ኤሌክትሮላይቱ የሽፋን/ማትሪክስ ትስስር በይነገጽ ውስጥ ዘልቆ መግባቱን እና በኬሚካላዊ ምላሽ አማካኝነት የኦክሳይድ ፊልም መፈጠሩን ያሳያል።
0.2% mwnt-cooh-sdbs ከያዘው የአሉሚና ሽፋን፣ 0.2% graphene ከያዘው የአሉሚና ሽፋን እና 0.2% mwnt-cooh-sdbs እና 0.2% graphene ከያዘው የአሉሚና ሽፋን ጋር ሲነጻጸር፣ የሽፋን መቋቋም በጊዜ መጨመር በከፍተኛ ሁኔታ ቀንሷል፣ በቅደም ተከተል በ22.94%፣ 25.60% እና 9.61% ቀንሷል፣ ይህም ኤሌክትሮላይቱ በዚህ ጊዜ በሽፋኑ እና በንጥረቱ መካከል ባለው መገጣጠሚያ ውስጥ እንዳልገባ ያሳያል። ይህ የሆነበት ምክንያት የካርቦን ናኖቱቦች እና የግራፍን አወቃቀር የኤሌክትሮላይትን ወደ ታች ዘልቆ በመግባት ማትሪክስን ስለሚጠብቅ ነው። የሁለቱም ተመሳሳይነት ያለው ውጤት የበለጠ ተረጋግጧል። ሁለት ናኖ ቁሳቁሶችን የያዘው ሽፋን የተሻለ የዝገት መቋቋም አለው።
በታፌል ኩርባ እና በኤሌክትሪክ ኢምፔዳንስ እሴት የለውጥ ኩርባ በኩል፣ ከግራፊን፣ ከካርቦን ናኖቱቦች እና ከቅይጥ ጋር ያለው የአልሙና ሴራሚክ ሽፋን የብረት ማትሪክስ የዝገት መቋቋምን ሊያሻሽል እንደሚችል እና የሁለቱም ሲነርጂስቲክ ተጽእኖ የማጣበቂያ የሴራሚክ ሽፋን የዝገት መቋቋምን የበለጠ ሊያሻሽል እንደሚችል ተገኝቷል። የናኖ ተጨማሪዎች በሽፋኑ የዝገት መቋቋም ላይ ያላቸውን ተጽእኖ የበለጠ ለማሰስ፣ ከዝገት በኋላ የሽፋኑ ማይክሮ ወለል ሞርፎሎጂ ታይቷል።
አስገባ
ምስል 5 (A1፣ A2፣ B1፣ B2) የተጋለጠውን 304 አይዝጌ ብረት እና የተሸፈኑ ንፁህ አሉሚና ሴራሚክስ ከዝገት በኋላ በተለያዩ ማጉላት የገጽታ ሞርፎሎጂ ያሳያል። ምስል 5 (A2) ከዝገት በኋላ ያለው ገጽ ሻካራ እንደሚሆን ያሳያል። ለባዶው ንጣፍ፣ በኤሌክትሮላይት ውስጥ ከተጠመቀ በኋላ በርካታ ትላልቅ የዝገት ጉድጓዶች በላዩ ላይ ይታያሉ፣ ይህም የባዶው ብረት ማትሪክስ የዝገት መቋቋም ደካማ እና ኤሌክትሮላይቱ ወደ ማትሪክስ ውስጥ ለመግባት ቀላል መሆኑን ያሳያል። ለንፁህ አሉሚና ሴራሚክ ሽፋን፣ በስእል 5 (B2) ላይ እንደሚታየው፣ ቀዳዳ ያላቸው የዝገት ቻናሎች ከዝገት በኋላ ቢፈጠሩም፣ በአንጻራዊ ሁኔታ ጥቅጥቅ ያለ መዋቅር እና እጅግ በጣም ጥሩ የዝገት መቋቋም የንፁህ አሉሚና ሴራሚክ ሽፋን የኤሌክትሮላይትን ወረራ በብቃት ያግዳል፣ ይህም የአልሙኒየም ሴራሚክ ሽፋን ኢምፔዳንስ ውጤታማ መሻሻል ምክንያትን ያብራራል።
አስገባ
የmwnt-cooh-sdbs የወለል ሞርፎሎጂ፣ 0.2% graphene የያዙ ሽፋኖች እና 0.2% mwnt-cooh-sdbs እና 0.2% graphene የያዙ ሽፋኖች። በስእል 6 (B2 እና C2) ውስጥ graphene የያዙት ሁለት ሽፋኖች ጠፍጣፋ መዋቅር እንዳላቸው፣ በሽፋኑ ውስጥ ባሉ ቅንጣቶች መካከል ያለው ትስስር ጥብቅ እንደሆነ እና አጠቃላይ ቅንጣቶች በማጣበቂያ እንደተጠለፉ ማየት ይቻላል። ምንም እንኳን ወለሉ በኤሌክትሮላይት ቢሸረሸርም፣ አነስተኛ የቀዳዳ ቻናሎች ይፈጠራሉ። ከዝገት በኋላ የሽፋን ወለል ጥቅጥቅ ያለ እና ጥቂት የጉድለት መዋቅሮች አሉ። ለምስል 6 (A1፣ A2)፣ በmwnt-cooh-sdbs ባህሪያት ምክንያት፣ ከዝገት በፊት ያለው ሽፋን ወጥ በሆነ መልኩ የተከፋፈለ ቀዳዳ ያለው መዋቅር ነው። ከዝገት በኋላ፣ የመጀመሪያው ክፍል ቀዳዳዎች ጠባብ እና ረጅም ይሆናሉ፣ እና ሰርጡ የበለጠ ጥልቀት ይኖረዋል። ከስእል 6 (B2፣ C2) ጋር ሲነጻጸር፣ መዋቅሩ የበለጠ ጉድለቶች አሉት፣ ይህም ከኤሌክትሮኬሚካል ዝገት ሙከራ የተገኘውን የሽፋን መከላከያ እሴት መጠን ስርጭት ጋር የሚስማማ ነው። ይህ የሚያሳየው ግራፊን የያዘው የአሉሚና ሴራሚክ ሽፋን፣ በተለይም የግራፊን እና የካርቦን ናኖቱብ ድብልቅ፣ ምርጡን የዝገት መቋቋም ችሎታ እንዳለው ነው። ይህ የሆነበት ምክንያት የካርቦን ናኖቱብ እና የግራፊን አወቃቀር የስንጥቅ ስርጭትን በብቃት ሊያግድ እና ማትሪክስን ሊጠብቅ ስለሚችል ነው።
5. ውይይት እና ማጠቃለያ
በአልሙና የሴራሚክ ሽፋን ላይ የካርቦን ናኖቱቦች እና የግራፊን ተጨማሪዎች የዝገት መቋቋም ሙከራ እና የሽፋኑን ወለል ማይክሮ መዋቅር ትንተና በመጠቀም የሚከተሉት መደምደሚያዎች ተደርገዋል፡
(1) የዝገት ጊዜው 19 ሰዓት ሲሆን፣ 0.2% የተቀላቀለ የካርቦን ናኖቱብ + 0.2% የግራፊን ድብልቅ ቁሳቁስ የአልሙኒየም ሴራሚክ ሽፋን ሲጨመር፣ የዝገት የአሁኑ ጥግግት ከ2.890 × 10-6 A / cm2 ወደ 1.536 × 10-6 A / cm2 ጨምሯል፣ የኤሌክትሪክ ኢምፔዳንሱ ከ11388 Ω ወደ 28079 Ω ጨምሯል፣ እና የዝገት መቋቋም ቅልጥፍናው ትልቁ ነው፣ 46.85% ከንፁህ አሉሚና ሴራሚክ ሽፋን ጋር ሲነጻጸር፣ ከግራፊን እና ከካርቦን ናኖቱብ ጋር ያለው የተቀናጀ ሽፋን የተሻለ የዝገት መቋቋም አለው።
(2) የኤሌክትሮላይት የመጥለቅ ጊዜ እየጨመረ ሲሄድ፣ ኤሌክትሮላይቱ ወደ ሽፋን/ንጣፉ መገጣጠሚያ ገጽ ውስጥ ዘልቆ በመግባት የብረት ኦክሳይድ ፊልም ይፈጥራል፣ ይህም ኤሌክትሮላይት ወደ ንጣፍ ውስጥ ዘልቆ እንዳይገባ ያደርጋል። የኤሌክትሪክ ኢምፔዳንስ መጀመሪያ ይቀንሳል ከዚያም ይጨምራል፣ እና የንፁህ አሉሚና ሴራሚክ ሽፋን የዝገት መቋቋም ደካማ ነው። የካርቦን ናኖቱቦች እና ግራፊን አወቃቀር እና ውህደት የኤሌክትሮላይት ወደ ታች ዘልቆ እንዳይገባ አግዷል። ለ19.5 ሰዓታት ሲታጠብ፣ ናኖ ቁሳቁሶችን የያዘው ሽፋን የኤሌክትሪክ ኢምፔዳንስ በቅደም ተከተል በ22.94%፣ 25.60% እና 9.61% ቀንሷል፣ እና የሽፋኑ የዝገት መቋቋም ጥሩ ነበር።
6. የሽፋን ዝገት መቋቋም ተጽዕኖ ዘዴ
በታፌል ኩርባ እና በኤሌክትሪክ ኢምፔዳንስ እሴት የለውጥ ኩርባ በኩል፣ ከግራፊን፣ ከካርቦን ናኖቱቦች እና ከቅይጥ ጋር ያለው የአልሙና ሴራሚክ ሽፋን የብረት ማትሪክስ የዝገት መቋቋምን ሊያሻሽል እንደሚችል እና የሁለቱም ሲነርጂስቲክ ተጽእኖ የማጣበቂያ የሴራሚክ ሽፋን የዝገት መቋቋምን የበለጠ ሊያሻሽል እንደሚችል ተገኝቷል። የናኖ ተጨማሪዎች በሽፋኑ የዝገት መቋቋም ላይ ያላቸውን ተጽእኖ የበለጠ ለማሰስ፣ ከዝገት በኋላ የሽፋኑ ማይክሮ ወለል ሞርፎሎጂ ታይቷል።
ምስል 5 (A1፣ A2፣ B1፣ B2) የተጋለጠውን 304 አይዝጌ ብረት እና የተሸፈኑ ንፁህ አሉሚና ሴራሚክስ ከዝገት በኋላ በተለያዩ ማጉላት የገጽታ ሞርፎሎጂ ያሳያል። ምስል 5 (A2) ከዝገት በኋላ ያለው ገጽ ሻካራ እንደሚሆን ያሳያል። ለባዶው ንጣፍ፣ በኤሌክትሮላይት ውስጥ ከተጠመቀ በኋላ በርካታ ትላልቅ የዝገት ጉድጓዶች በላዩ ላይ ይታያሉ፣ ይህም የባዶው ብረት ማትሪክስ የዝገት መቋቋም ደካማ እና ኤሌክትሮላይቱ ወደ ማትሪክስ ውስጥ ለመግባት ቀላል መሆኑን ያሳያል። ለንፁህ አሉሚና ሴራሚክ ሽፋን፣ በስእል 5 (B2) ላይ እንደሚታየው፣ ቀዳዳ ያላቸው የዝገት ቻናሎች ከዝገት በኋላ ቢፈጠሩም፣ በአንጻራዊ ሁኔታ ጥቅጥቅ ያለ መዋቅር እና እጅግ በጣም ጥሩ የዝገት መቋቋም የንፁህ አሉሚና ሴራሚክ ሽፋን የኤሌክትሮላይትን ወረራ በብቃት ያግዳል፣ ይህም የአልሙኒየም ሴራሚክ ሽፋን ኢምፔዳንስ ውጤታማ መሻሻል ምክንያትን ያብራራል።
የmwnt-cooh-sdbs የወለል ሞርፎሎጂ፣ 0.2% graphene የያዙ ሽፋኖች እና 0.2% mwnt-cooh-sdbs እና 0.2% graphene የያዙ ሽፋኖች። በስእል 6 (B2 እና C2) ውስጥ graphene የያዙት ሁለት ሽፋኖች ጠፍጣፋ መዋቅር እንዳላቸው፣ በሽፋኑ ውስጥ ባሉ ቅንጣቶች መካከል ያለው ትስስር ጥብቅ እንደሆነ እና አጠቃላይ ቅንጣቶች በማጣበቂያ እንደተጠለፉ ማየት ይቻላል። ምንም እንኳን ወለሉ በኤሌክትሮላይት ቢሸረሸርም፣ አነስተኛ የቀዳዳ ቻናሎች ይፈጠራሉ። ከዝገት በኋላ የሽፋን ወለል ጥቅጥቅ ያለ እና ጥቂት የጉድለት መዋቅሮች አሉ። ለምስል 6 (A1፣ A2)፣ በmwnt-cooh-sdbs ባህሪያት ምክንያት፣ ከዝገት በፊት ያለው ሽፋን ወጥ በሆነ መልኩ የተከፋፈለ ቀዳዳ ያለው መዋቅር ነው። ከዝገት በኋላ፣ የመጀመሪያው ክፍል ቀዳዳዎች ጠባብ እና ረጅም ይሆናሉ፣ እና ሰርጡ የበለጠ ጥልቀት ይኖረዋል። ከስእል 6 (B2፣ C2) ጋር ሲነጻጸር፣ መዋቅሩ የበለጠ ጉድለቶች አሉት፣ ይህም ከኤሌክትሮኬሚካል ዝገት ሙከራ የተገኘውን የሽፋን መከላከያ እሴት መጠን ስርጭት ጋር የሚስማማ ነው። ይህ የሚያሳየው ግራፊን የያዘው የአሉሚና ሴራሚክ ሽፋን፣ በተለይም የግራፊን እና የካርቦን ናኖቱብ ድብልቅ፣ ምርጡን የዝገት መቋቋም ችሎታ እንዳለው ነው። ይህ የሆነበት ምክንያት የካርቦን ናኖቱብ እና የግራፊን አወቃቀር የስንጥቅ ስርጭትን በብቃት ሊያግድ እና ማትሪክስን ሊጠብቅ ስለሚችል ነው።
7. ውይይት እና ማጠቃለያ
በአልሙና የሴራሚክ ሽፋን ላይ የካርቦን ናኖቱቦች እና የግራፊን ተጨማሪዎች የዝገት መቋቋም ሙከራ እና የሽፋኑን ወለል ማይክሮ መዋቅር ትንተና በመጠቀም የሚከተሉት መደምደሚያዎች ተደርገዋል፡
(1) የዝገት ጊዜው 19 ሰዓት ሲሆን፣ 0.2% የተቀላቀለ የካርቦን ናኖቱብ + 0.2% የግራፊን ድብልቅ ቁሳቁስ የአልሙኒየም ሴራሚክ ሽፋን ሲጨመር፣ የዝገት የአሁኑ ጥግግት ከ2.890 × 10-6 A / cm2 ወደ 1.536 × 10-6 A / cm2 ጨምሯል፣ የኤሌክትሪክ ኢምፔዳንሱ ከ11388 Ω ወደ 28079 Ω ጨምሯል፣ እና የዝገት መቋቋም ቅልጥፍናው ትልቁ ነው፣ 46.85% ከንፁህ አሉሚና ሴራሚክ ሽፋን ጋር ሲነጻጸር፣ ከግራፊን እና ከካርቦን ናኖቱብ ጋር ያለው የተቀናጀ ሽፋን የተሻለ የዝገት መቋቋም አለው።
(2) የኤሌክትሮላይት የመጥለቅ ጊዜ እየጨመረ ሲሄድ፣ ኤሌክትሮላይቱ ወደ ሽፋን/ንጣፉ መገጣጠሚያ ገጽ ውስጥ ዘልቆ በመግባት የብረት ኦክሳይድ ፊልም ይፈጥራል፣ ይህም ኤሌክትሮላይት ወደ ንጣፍ ውስጥ ዘልቆ እንዳይገባ ያደርጋል። የኤሌክትሪክ ኢምፔዳንስ መጀመሪያ ይቀንሳል ከዚያም ይጨምራል፣ እና የንፁህ አሉሚና ሴራሚክ ሽፋን የዝገት መቋቋም ደካማ ነው። የካርቦን ናኖቱቦች እና ግራፊን አወቃቀር እና ውህደት የኤሌክትሮላይት ወደ ታች ዘልቆ እንዳይገባ አግዷል። ለ19.5 ሰዓታት ሲታጠብ፣ ናኖ ቁሳቁሶችን የያዘው ሽፋን የኤሌክትሪክ ኢምፔዳንስ በቅደም ተከተል በ22.94%፣ 25.60% እና 9.61% ቀንሷል፣ እና የሽፋኑ የዝገት መቋቋም ጥሩ ነበር።
(3) በካርቦን ናኖቱቦች ባህሪያት ምክንያት፣ በካርቦን ናኖቱቦች የተጨመረው ሽፋን ብቻውን ከዝገት በፊት በእኩል መጠን የተከፋፈለ ቀዳዳ ያለው መዋቅር አለው። ከዝገት በኋላ፣ የመጀመሪያው ክፍል ቀዳዳዎች ጠባብ እና ረጅም ይሆናሉ፣ እና ቻናሎቹ የበለጠ ጠለቅ ያሉ ይሆናሉ። ግራፊን የያዘው ሽፋን ከዝገት በፊት ጠፍጣፋ መዋቅር አለው፣ በሽፋኑ ውስጥ ባሉ ቅንጣቶች መካከል ያለው ጥምረት ቅርብ ነው፣ እና አጠቃላይ ቅንጣቶች በማጣበቂያ በጥብቅ ይጠቀለላሉ። ምንም እንኳን ወለሉ ከዝገት በኋላ በኤሌክትሮላይት ቢሸረሸርም፣ ጥቂት የቀዳዳ ቻናሎች አሉ እና መዋቅሩ አሁንም ጥቅጥቅ ያለ ነው። የካርቦን ናኖቱቦች እና የግራፍን መዋቅር የስንጥቅ ስርጭትን በብቃት ሊያግድ እና ማትሪክስን ሊጠብቅ ይችላል።
የፖስታ ሰዓት፡- ማርች-09-2022
