1. Fiomanana coating
Mba hanamora ny fitsapana electrochemical taty aoriana, 30mm no voafidy × 4 mm 304 stainless vy ho fototra. Poloney ary esory ny sosona oxide sisa tavela sy ny tasy harafesina eo amin'ny sisin'ny substrate amin'ny sandpaper, apetraho ao anaty vera misy acetone izy ireo, karakarao ny tasy eo ambonin'ny substrate miaraka amin'ny bg-06c ultrasonic cleaner an'ny orinasa elektronika Bangjie mandritra ny 20 minitra, esory ny potipoti-javatra eo amin'ny sisin'ny metaly miaraka amin'ny alikaola ary maina amin'ny rano mangotraka. Avy eo, ny alumina (Al2O3), ny graphene ary ny nanotube karbaona hybrid (mwnt-coohsdbs) dia nomanina araka ny proportional (100: 0: 0, 99.8: 0.2: 0, 99.8: 0: 0.2, 99.6: 0.2: 0.2), ary napetraka ao anaty baolina NANDA (Qm-ball mill) ho an'ny orinasa. ary mifangaro. Ny hafainganam-pandehan'ny fikosoham-baolina dia napetraka ho 220 R / min, ary ny fikosoham-baolina dia navadika ho
Aorian'ny fikosoham-baolina, apetraho ho 1/2 ny hafainganam-pandehan'ny fihodinan'ny tanky fikosoham-baolina rehefa vita ny fikosoham-baolina, ary apetraho ho 1/2 ny hafainganam-pandehan'ny fitotoana baolina rehefa vita ny fitotoana baolina. Ny aggregate seramika vita amin'ny baolina sy ny binder dia mifangaro mifanaraka amin'ny ampahany betsaka amin'ny 1.0 ∶ 0.8. Amin'ny farany, ny coating seramika adhesive dia azo tamin'ny dingana fanasitranana.
2. Fitsapana harafesina
Amin'ity fandinihana ity, ny fitsapana harafesina elektrokimia dia mampiasa ny toeram-piasana elektrika Shanghai Chenhua chi660e, ary ny fitsapana dia mampiasa rafitra fitsapana elektroda telo. Ny electrode platinina dia ny electrode fanampiny, ny electrode klôro volafotsy volafotsy dia ny electrode fanondro, ary ny santionany voapetaka dia ny electrode miasa, miaraka amin'ny faritra mahomby amin'ny 1cm2. Ampifandraiso amin'ny fitaovana ny electrode reference, ny electrode miasa ary ny electrode auxiliary ao amin'ny sela elektrôlôtika, araka ny aseho amin'ny sary 1 sy 2. Alohan'ny fitsapana dia arotsaka ao anaty elektrôlôty ny santionany, izay vahaolana NaCl 3,5%.
3. Tafel fanadihadiana ny electrochemical harafesiny coatings
Ny sary 3 dia mampiseho ny fikorianan'ny Tafel amin'ny substrate tsy misy pentina sy ny coating seramika voarakotra amin'ny additives nano samihafa taorian'ny korosi electrochemical nandritra ny 19h. Ny volavolan-tsarimihetsika, ny hakitroky amin'izao fotoana izao ary ny angon-drakitra fitsapana impedance elektrika azo avy amin'ny fitsapana harafesina electrochemical dia aseho amin'ny tabilao 1.
manaiky
Rehefa kely kokoa ny hakitroky amin'izao fotoana izao ary ny fahombiazan'ny fanoherana ny harafesina dia ambony kokoa, ny vokatry ny fanoherana ny harafesina dia tsara kokoa. Hita avy amin'ny Figure 3 sy ny latabatra 1 fa rehefa ny harafesiny fotoana dia 19h, ny ambony indrindra harafesiny malefaka malefaka matrices vy miboridana dia -0.680 V, ary ny harafesiny hakitroky ankehitriny ny matrix ihany koa ny lehibe indrindra, mahatratra 2.890 × 10-6 A/cm2 。 Rehefa mifono amin'ny madio alumina seramika coating amin'izao fotoana izao dia nihena PE8 hakitroky ny PE 8 hakitroky amin'izao fotoana izao. 22,01%. Izany dia mampiseho fa ny coating seramika mitana anjara toerana fiarovana tsara kokoa ary afaka manatsara ny harafesiny fanoherana ny coating amin'ny tsy miandany electrolyte.
Rehefa nampiana 0.2% mwnt-cooh-sdbs na 0.2% graphene ny coating, dia nihena ny hakitroky amin'izao fotoana izao, nitombo ny fanoherana, ary nihatsara kokoa ny fanoherana ny harafesina, miaraka amin'ny PE 38.48% sy 40.10%. Rehefa voasarona amin'ny 0.2% mwnt-cooh-sdbs sy 0.2% graphene mifangaro alumina coating ny ambonin'ny, ny harafesina ankehitriny dia nihena kokoa avy amin'ny 2.890 × 10-6 A / cm2 midina ho 1.536 × 10-6 A / cm2, ny ambony indrindra fanoherana sanda, nitombo avy amin'ny 11388 Ω coating ary PE 11388 Ω. dia nahatratra 46.85%. Izany dia mampiseho fa ny vokatra kendrena voaomana manana harafesiny fanoherana tsara, ary ny synergistic vokatry ny karbaona nanotubes sy ny graphene dia afaka manatsara tsara ny harafesiny fanoherana ny seramika coating.
4. Ny fiantraikan'ny fotoana fandevenana amin'ny impedance coating
Mba hijerena bebe kokoa ny fanoherana ny harafesina amin'ny coating, raha jerena ny fiantraikan'ny fotoana fandrobohana ny santionany amin'ny electrolyte amin'ny fitsapana, dia azo ny fiovaovan'ny fiovan'ny fanoherana ny coating efatra amin'ny fotoana fandrobohana samihafa, araka ny aseho amin'ny sary 4.
manaiky
Amin'ny dingana voalohany amin'ny asitrika (10 h), noho ny hakitroky tsara sy ny firafitry ny coating, ny electrolyte dia sarotra ny miroboka ao amin'ny coating. Amin'izao fotoana izao, ny coating seramika dia mampiseho fanoherana avo. Rehefa avy nilomano nandritra ny fotoana kelikely, dia mihena be ny fanoherana, satria rehefa mandeha ny fotoana, ny electrolyte dia mamorona tsikelikely fantsona harafesina amin'ny alàlan'ny pores sy ny triatra ao amin'ny coating ary miditra ao amin'ny matrix, ka miteraka fihenam-bidy lehibe amin'ny fanoherana ny coating.
Amin'ny dingana faharoa, rehefa mitombo ny vokatra harafesina amin'ny habetsahana, dia voasakana ny diffusion ary voasakana tsikelikely ny elanelana. Amin'izay fotoana izay ihany koa, rehefa miditra ao amin'ny fifandraisana amin'ny fifandraisana amin'ny sosona ambany / matrix ny electrolyte, ny molekiolan'ny rano dia hihetsika miaraka amin'ny singa Fe ao amin'ny matrix amin'ny fihaonan'ny coating / matrix mba hamokatra sarimihetsika oksizenina metaly manify, izay manakana ny fidiran'ny electrolyte ao anaty matrix ary mampitombo ny sandan'ny fanoherana. Rehefa harafesina amin'ny alalan'ny elektrôkimika ny matrix metaly tsy misy fotony, ny ankamaroan'ny rotsak'orana flocculent maitso dia vokarina any amin'ny faran'ny electrolyte. Ny vahaolana electrolytika dia tsy niova loko rehefa electrolyzing ny coated santionany, izay afaka manaporofo ny fisian'ny fanehoan-kevitra simika etsy ambony.
Noho ny fotoana fohy soak sy ny anton-javatra lehibe fiantraikany ivelany, mba hahazoana bebe kokoa ny fifandraisana marina fiovana eo amin'ny electrochemical masontsivana, ny Tafel curve ny 19 h sy 19.5 h no anadihadiana. Ny hakitroky amin'izao fotoana izao sy ny fanoherana azo avy amin'ny zsimpwin analyse software dia aseho ao amin'ny Table 2. Hita fa rehefa notampohan-drano nandritra ny 19 h, raha oharina amin'ny miboridana substrate, ny harafesiny hakitroky ankehitriny hakitroky ny alumina madio sy ny alumina composite coating misy nano additive fitaovana dia kely kokoa ary ny fanoherana sanda lehibe kokoa. Ny sandan'ny fanoherana ny coating seramika misy karbaona nanotubes sy ny coating misy graphene dia saika mitovy, raha ny firafitry ny coating amin'ny nanotubes karbônina sy ny graphene composite fitaovana dia nitombo be, Izany dia satria ny synergistic vokatry ny iray-dimensional karbaona nanotubes sy roa-dimensional graphene manatsara ny harafesiny fanoherana ny fitaovana.
Miaraka amin'ny fitomboan'ny fotoana asitrika (19.5 h), mitombo ny fanoherana ny miboridana substrate, izay manondro fa ao amin'ny dingana faharoa ny harafesiny sy ny metaly oxide sarimihetsika vokarina eo amin'ny ambonin'ny substrate. Toy izany koa, miaraka amin'ny fitomboan'ny fotoana, mitombo ihany koa ny fanoherana ny coating seramika alumina madio, izay manondro fa amin'izao fotoana izao, na dia misy ny miadana ny vokatry ny seramika coating, ny electrolyte dia niditra ny fatorana interface tsara ny coating / matrix, ary namokatra oxide sarimihetsika amin'ny alalan'ny simika fanehoan-kevitra.
Raha ampitahaina amin'ny coating alumina misy 0.2% mwnt-cooh-sdbs, ny coating alumina misy graphene 0.2% sy ny coating alumina misy 0.2% mwnt-cooh-sdbs sy 0.2% graphene, dia nihena be ny fanoherana ny coating tamin'ny fitomboan'ny fotoana, nihena 222.94%, 222.94%, ary 222.94%, tsirairay avy. izay manondro fa ny electrolyte tsy niditra tao amin'ny fiaraha-miasa eo amin'ny coating sy ny substrate amin'izao fotoana izao, Izany dia satria ny firafitry ny karbaona nanotubes sy ny graphene manakana ny midina fidirana ny electrolyte, ka miaro ny matrix. Hamarinina bebe kokoa ny vokatry ny fiaraha-miasan'izy roa. Ny coating misy akora nano roa dia manana fanoherana harafesina tsara kokoa.
Amin'ny alalan'ny Tafel curve sy ny fiovana curve ny herinaratra impedance sanda, dia hita fa ny alumina seramika coating amin'ny graphene, karbaona nanotubes sy ny fifangaroana dia afaka manatsara ny harafesiny fanoherana ny vy matrix, ary ny synergistic vokatry ny roa dia afaka manatsara kokoa ny harafesiny fanoherana ny adhesive seramika coating. Mba hijerena bebe kokoa ny fiantraikan'ny nano additives amin'ny fanoherana ny harafesina amin'ny coating, dia nojerena ny morphologie micro surface an'ny coating taorian'ny corrosion.
manaiky
Figure 5 (A1, A2, B1, B2) dia mampiseho ny endriky ny etỳ ambonin'ny 304 Stainless vy sy mifono seramika alumina madio amin'ny magnification samy hafa taorian'ny harafesiny. Ny sary 5 (A2) dia mampiseho fa mihasarotra ny tany aorian'ny harafesina. Ho an'ny substrate miboridana dia misy lavaka korosiana lehibe maromaro miseho eny ambonin'ny tany aorian'ny fandrobohana amin'ny elektrôlôty, izay manondro fa ny fanoherana ny harafesina amin'ny matrix metaly tsy misy dikany dia ratsy ary mora ny miditra ao amin'ny matrix ny electrolyte. Fa madio alumina seramika coating, araka ny hita ao amin'ny Figure 5 (B2), na dia porous harafesiny fantsona dia niteraka taorian'ny harafesiny, ny somary matevina rafitra sy ny harafesiny tsara fanoherana ny madio alumina seramika coating mahomby manakana ny fanafihana ny electrolyte, izay manazava ny antony ny mahomby fanatsarana ny impedance ny alumina seramika coating.
manaiky
Morphologie ambonin'ny mwnt-cooh-sdbs, coatings misy 0,2% graphene sy coatings misy 0,2% mwnt-cooh-sdbs sy 0,2% graphene. Hita fa ny coating roa misy graphene ao amin'ny Figure 6 (B2 sy C2) dia manana rafitra fisaka, mafy ny fifamatorana eo amin'ny singa ao amin'ny coating, ary ny aggregate particles dia voafono mafy amin'ny adhesive. Na dia levona amin'ny alàlan'ny elektrôlôly aza ny ety ivelany, dia kely kokoa ny fantsona pore miforona. Aorian'ny harafesina, dia matevina ny tampon'ny coating ary vitsy ny rafitra misy kilema. Ho an'ny sary 6 (A1, A2), noho ny toetran'ny mwnt-cooh-sdbs, ny coating alohan'ny harafesina dia rafitra porous mizara mitovy. Aorian'ny korosi dia lasa tery sy lava ny pores amin'ny ampahany voalohany, ary lasa lalina kokoa ny fantsona. Raha ampitahaina amin'ny sary 6 (B2, C2), ny rafitra dia manana kilema bebe kokoa, izay mifanaraka amin'ny haben'ny fizarana ny sandan'ny impedance coating azo avy amin'ny fitsapana harafesina electrochemical. Mampiseho izany fa ny coating seramika alumina misy graphene, indrindra fa ny fifangaroan'ny graphene sy carbon nanotube, dia manana ny fanoherana ny harafesina tsara indrindra. Izany dia satria ny firafitry ny nanotube karbonina sy ny graphene dia afaka manakana tsara ny fiparitahan'ny crack ary miaro ny matrix.
5. Lahateny sy famintinana
Amin'ny alàlan'ny fitsapana fanoherana ny harafesina amin'ny nanotubes karbônina sy ny additives graphene amin'ny coating seramika alumina ary ny famakafakana ny microstructure surface amin'ny coating, dia izao no fehin-kevitra manaraka:
(1) Rehefa ny harafesiny fotoana dia 19 h, manampy 0.2% hybride karbon nanotube + 0.2% graphene mifangaro fitaovana alumina seramika coating, ny harafesina hakitroky ankehitriny nitombo avy amin'ny 2.890 × 10-6 A / cm2 nidina ho 1.536 × 10-6 A / cm2, ny herinaratra impedance dia nitombo ny 8Ω 8 Ω 8 Ω8 Ω8 Ω8. ary ny fahombiazan'ny fanoherana ny harafesina no lehibe indrindra, 46,85%. Raha ampitahaina amin'ny coating seramika alumina madio, ny coating composite miaraka amin'ny graphene sy carbon nanotubes dia manana fanoherana mahery vaika kokoa.
(2) Miaraka amin'ny fitomboan'ny fotoana asitrika ny electrolyte, ny electrolyte miditra ao amin'ny fiaraha-monina ambonin'ny coating / substrate mba hamokatra metaly oxide sarimihetsika, izay manakana ny fidirana ny electrolyte ho any amin'ny substrate. Ny impedance elektrika aloha dia mihena ary avy eo mitombo, ary ny fanoherana ny harafesina amin'ny coating seramika alumina madio dia mahantra. Ny rafitra sy ny fiaraha-miasan'ny nanotubes karbôna sy ny graphene dia nanakana ny fidiran'ny electrolyte midina. Rehefa nototoina nandritra ny 19,5 ora, dia nihena 22,94%, 25,60% ary 9,61% ny fanerena elektrika amin'ny coating misy fitaovana nano, ary tsara ny fanoherana ny harafesina amin'ny coating.
6. Fihetseham-po mekanika ny coating harafesiny fanoherana
Amin'ny alalan'ny Tafel curve sy ny fiovana curve ny herinaratra impedance sanda, dia hita fa ny alumina seramika coating amin'ny graphene, karbaona nanotubes sy ny fifangaroana dia afaka manatsara ny harafesiny fanoherana ny vy matrix, ary ny synergistic vokatry ny roa dia afaka manatsara kokoa ny harafesiny fanoherana ny adhesive seramika coating. Mba hijerena bebe kokoa ny fiantraikan'ny nano additives amin'ny fanoherana ny harafesina amin'ny coating, dia nojerena ny morphologie micro surface an'ny coating taorian'ny corrosion.
Figure 5 (A1, A2, B1, B2) dia mampiseho ny endriky ny etỳ ambonin'ny 304 Stainless vy sy mifono seramika alumina madio amin'ny magnification samy hafa taorian'ny harafesiny. Ny sary 5 (A2) dia mampiseho fa mihasarotra ny tany aorian'ny harafesina. Ho an'ny substrate miboridana dia misy lavaka korosiana lehibe maromaro miseho eny ambonin'ny tany aorian'ny fandrobohana amin'ny elektrôlôty, izay manondro fa ny fanoherana ny harafesina amin'ny matrix metaly tsy misy dikany dia ratsy ary mora ny miditra ao amin'ny matrix ny electrolyte. Fa madio alumina seramika coating, araka ny hita ao amin'ny Figure 5 (B2), na dia porous harafesiny fantsona dia niteraka taorian'ny harafesiny, ny somary matevina rafitra sy ny harafesiny tsara fanoherana ny madio alumina seramika coating mahomby manakana ny fanafihana ny electrolyte, izay manazava ny antony ny mahomby fanatsarana ny impedance ny alumina seramika coating.
Morphologie ambonin'ny mwnt-cooh-sdbs, coatings misy 0,2% graphene sy coatings misy 0,2% mwnt-cooh-sdbs sy 0,2% graphene. Hita fa ny coating roa misy graphene ao amin'ny Figure 6 (B2 sy C2) dia manana rafitra fisaka, mafy ny fifamatorana eo amin'ny singa ao amin'ny coating, ary ny aggregate particles dia voafono mafy amin'ny adhesive. Na dia levona amin'ny alàlan'ny elektrôlôly aza ny ety ivelany, dia kely kokoa ny fantsona pore miforona. Aorian'ny harafesina, dia matevina ny tampon'ny coating ary vitsy ny rafitra misy kilema. Ho an'ny sary 6 (A1, A2), noho ny toetran'ny mwnt-cooh-sdbs, ny coating alohan'ny harafesina dia rafitra porous mizara mitovy. Aorian'ny korosi dia lasa tery sy lava ny pores amin'ny ampahany voalohany, ary lasa lalina kokoa ny fantsona. Raha ampitahaina amin'ny sary 6 (B2, C2), ny rafitra dia manana kilema bebe kokoa, izay mifanaraka amin'ny haben'ny fizarana ny sandan'ny impedance coating azo avy amin'ny fitsapana harafesina electrochemical. Mampiseho izany fa ny coating seramika alumina misy graphene, indrindra fa ny fifangaroan'ny graphene sy carbon nanotube, dia manana ny fanoherana ny harafesina tsara indrindra. Izany dia satria ny firafitry ny nanotube karbonina sy ny graphene dia afaka manakana tsara ny fiparitahan'ny crack ary miaro ny matrix.
7. Lahateny sy famintinana
Amin'ny alàlan'ny fitsapana fanoherana ny harafesina amin'ny nanotubes karbônina sy ny additives graphene amin'ny coating seramika alumina ary ny famakafakana ny microstructure surface amin'ny coating, dia izao no fehin-kevitra manaraka:
(1) Rehefa ny harafesiny fotoana dia 19 h, manampy 0.2% hybride karbon nanotube + 0.2% graphene mifangaro fitaovana alumina seramika coating, ny harafesina hakitroky ankehitriny nitombo avy amin'ny 2.890 × 10-6 A / cm2 nidina ho 1.536 × 10-6 A / cm2, ny herinaratra impedance dia nitombo ny 8Ω 8 Ω 8 Ω8 Ω8 Ω8. ary ny fahombiazan'ny fanoherana ny harafesina no lehibe indrindra, 46,85%. Raha ampitahaina amin'ny coating seramika alumina madio, ny coating composite miaraka amin'ny graphene sy carbon nanotubes dia manana fanoherana mahery vaika kokoa.
(2) Miaraka amin'ny fitomboan'ny fotoana asitrika ny electrolyte, ny electrolyte miditra ao amin'ny fiaraha-monina ambonin'ny coating / substrate mba hamokatra metaly oxide sarimihetsika, izay manakana ny fidirana ny electrolyte ho any amin'ny substrate. Ny impedance elektrika aloha dia mihena ary avy eo mitombo, ary ny fanoherana ny harafesina amin'ny coating seramika alumina madio dia mahantra. Ny rafitra sy ny fiaraha-miasan'ny nanotubes karbôna sy ny graphene dia nanakana ny fidiran'ny electrolyte midina. Rehefa nototoina nandritra ny 19,5 ora, dia nihena 22,94%, 25,60% ary 9,61% ny fanerena elektrika amin'ny coating misy fitaovana nano, ary tsara ny fanoherana ny harafesina amin'ny coating.
(3) Noho ny toetran'ny nanotubes karbônina, ny coating ampiana amin'ny nanotubes karbônina irery dia manana rafitra porous mizara mitovy alohan'ny harafesina. Aorian'ny harafesina dia lasa tery sy lava ny mason'ilay ampahany tany am-boalohany, ary lasa lalina kokoa ny fantsona. Ny coating misy graphene dia manana rafitra fisaka alohan'ny harafesina, ny fampifangaroana eo amin'ny poti-javatra ao amin'ny coating dia akaiky, ary ny aggregate particles dia voafono mafy amin'ny adhesive. Na dia entin'ny elektrôlôty aza ny elektrôlôjia aorian'ny harafesina, dia vitsy ny fantsona mason-koditra ary mbola matevina ny rafitra. Ny firafitry ny karbaona nanotubes sy ny graphene dia afaka manakana tsara ny fiparitahan'ny crack ary miaro ny matrix.
Fotoana fandefasana: Mar-09-2022