ഗ്രാഫീൻ / കാർബൺ നാനോട്യൂബ് ശക്തിപ്പെടുത്തിയ അലുമിന സെറാമിക് കോട്ടിംഗിന്റെ നാശന പ്രതിരോധത്തെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം.

1. കോട്ടിംഗ് തയ്യാറാക്കൽ
പിന്നീടുള്ള ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പരിശോധന സുഗമമാക്കുന്നതിന്, 30mm × 4 mm 304 സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ അടിസ്ഥാനമായി തിരഞ്ഞെടുത്തു. സാൻഡ്പേപ്പർ ഉപയോഗിച്ച് പോളിഷ് ചെയ്ത് അടിവസ്ത്രത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിലെ അവശിഷ്ട ഓക്സൈഡ് പാളിയും തുരുമ്പ് പാടുകളും നീക്കം ചെയ്യുക, അസെറ്റോൺ അടങ്ങിയ ഒരു ബീക്കറിൽ വയ്ക്കുക, അടിവസ്ത്രത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിലെ കറകൾ ബാംഗ്ജി ഇലക്ട്രോണിക്സ് കമ്പനിയുടെ bg-06c അൾട്രാസോണിക് ക്ലീനർ ഉപയോഗിച്ച് 20 മിനിറ്റ് ചികിത്സിക്കുക, ലോഹ അടിവസ്ത്രത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിലെ തേയ്മാനം ആൽക്കഹോൾ, വാറ്റിയെടുത്ത വെള്ളം എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് നീക്കം ചെയ്യുക, ഒരു ബ്ലോവർ ഉപയോഗിച്ച് ഉണക്കുക. തുടർന്ന്, അലുമിന (Al2O3), ഗ്രാഫീൻ, ഹൈബ്രിഡ് കാർബൺ നാനോട്യൂബ് (mwnt-coohsdbs) എന്നിവ അനുപാതത്തിൽ (100: 0: 0, 99.8: 0.2: 0, 99.8: 0: 0.2, 99.6: 0.2: 0.2) തയ്യാറാക്കി, ബോൾ മില്ലിംഗിനും മിക്സിംഗിനുമായി ഒരു ബോൾ മില്ലിൽ (നാൻജിംഗ് നാൻഡ ഇൻസ്ട്രുമെന്റ് ഫാക്ടറിയുടെ qm-3sp2) ഇട്ടു. ബോൾ മില്ലിന്റെ ഭ്രമണ വേഗത 220 R / min ആയി സജ്ജമാക്കി, ബോൾ മിൽ തിരിച്ചു.

ബോൾ മില്ലിങ്ങിന് ശേഷം, ബോൾ മില്ലിംഗ് പൂർത്തിയായ ശേഷം ബോൾ മില്ലിംഗ് ടാങ്കിന്റെ ഭ്രമണ വേഗത മാറിമാറി 1/2 ആയും, ബോൾ മില്ലിംഗ് പൂർത്തിയായ ശേഷം ബോൾ മില്ലിംഗ് ടാങ്കിന്റെ ഭ്രമണ വേഗത മാറിമാറി 1/2 ആയും സജ്ജമാക്കുക. ബോൾ മില്ലിംഗ് ചെയ്ത സെറാമിക് അഗ്രഗേറ്റും ബൈൻഡറും 1.0 ∶ 0.8 എന്ന മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ അനുസരിച്ച് തുല്യമായി കലർത്തിയിരിക്കുന്നു. ഒടുവിൽ, ക്യൂറിംഗ് പ്രക്രിയയിലൂടെയാണ് പശ സെറാമിക് കോട്ടിംഗ് ലഭിച്ചത്.

2. കോറോഷൻ ടെസ്റ്റ്
ഈ പഠനത്തിൽ, ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ കോറോഷൻ ടെസ്റ്റ് ഷാങ്ഹായ് ചെൻഹുവ chi660e ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ വർക്ക്സ്റ്റേഷൻ സ്വീകരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ടെസ്റ്റ് മൂന്ന് ഇലക്ട്രോഡ് ടെസ്റ്റ് സിസ്റ്റം സ്വീകരിക്കുന്നു. പ്ലാറ്റിനം ഇലക്ട്രോഡ് ഓക്സിലറി ഇലക്ട്രോഡാണ്, സിൽവർ സിൽവർ ക്ലോറൈഡ് ഇലക്ട്രോഡ് റഫറൻസ് ഇലക്ട്രോഡാണ്, പൂശിയ സാമ്പിൾ വർക്കിംഗ് ഇലക്ട്രോഡാണ്, 1cm2 ഫലപ്രദമായ എക്സ്പോഷർ ഏരിയയുണ്ട്. ചിത്രം 1, 2 എന്നിവയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് സെല്ലിലെ റഫറൻസ് ഇലക്ട്രോഡ്, വർക്കിംഗ് ഇലക്ട്രോഡ്, ഓക്സിലറി ഇലക്ട്രോഡ് എന്നിവ ഉപകരണവുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുക. പരിശോധനയ്ക്ക് മുമ്പ്, സാമ്പിൾ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൽ മുക്കിവയ്ക്കുക, അത് 3.5% NaCl ലായനിയാണ്.

3. കോട്ടിംഗുകളുടെ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ കോറോഷന്റെ ടാഫെൽ വിശകലനം
ചിത്രം 3, 19 മണിക്കൂർ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ കോറോഷനുശേഷം വ്യത്യസ്ത നാനോ അഡിറ്റീവുകൾ കൊണ്ട് പൊതിഞ്ഞ അൺകോഡ് ചെയ്ത സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന്റെയും സെറാമിക് കോട്ടിംഗിന്റെയും ടാഫെൽ വക്രം കാണിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ കോറോഷൻ ടെസ്റ്റിൽ നിന്ന് ലഭിച്ച കോറോഷൻ വോൾട്ടേജ്, കോറോഷൻ കറന്റ് സാന്ദ്രത, ഇലക്ട്രിക്കൽ ഇം‌പെഡൻസ് ടെസ്റ്റ് ഡാറ്റ എന്നിവ പട്ടിക 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

സമർപ്പിക്കുക
കോറഷൻ കറന്റ് സാന്ദ്രത കുറവായിരിക്കുകയും കോറഷൻ റെസിസ്റ്റൻസ് കാര്യക്ഷമത കൂടുതലായിരിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, കോട്ടിംഗിന്റെ കോറഷൻ റെസിസ്റ്റൻസ് പ്രഭാവം മികച്ചതായിരിക്കും. ചിത്രം 3, പട്ടിക 1 എന്നിവയിൽ നിന്ന് കോറഷൻ സമയം 19 മണിക്കൂർ ആകുമ്പോൾ, ബെയർ മെറ്റൽ മാട്രിക്സിന്റെ പരമാവധി കോറഷൻ വോൾട്ടേജ് -0.680 V ആണെന്നും, മാട്രിക്സിന്റെ കോറഷൻ കറന്റ് സാന്ദ്രത ഏറ്റവും വലുതാണെന്നും, 2.890 × 10-6 A/cm2 ൽ എത്തുമെന്നും കാണാൻ കഴിയും. ശുദ്ധമായ അലുമിന സെറാമിക് കോട്ടിംഗ് ഉപയോഗിച്ച് പൂശിയപ്പോൾ, കോറഷൻ കറന്റ് സാന്ദ്രത 78% ആയി കുറയുകയും PE 22.01% ആകുകയും ചെയ്തു. സെറാമിക് കോട്ടിംഗ് മികച്ച സംരക്ഷണ പങ്ക് വഹിക്കുന്നുവെന്നും ന്യൂട്രൽ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൽ കോട്ടിംഗിന്റെ കോറഷൻ റെസിസ്റ്റൻസ് മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയുമെന്നും ഇത് കാണിക്കുന്നു.

കോട്ടിംഗിൽ 0.2% mwnt-cooh-sdbs അല്ലെങ്കിൽ 0.2% ഗ്രാഫീൻ ചേർത്തപ്പോൾ, കോറഷൻ കറന്റ് സാന്ദ്രത കുറയുകയും പ്രതിരോധം വർദ്ധിക്കുകയും കോട്ടിംഗിന്റെ കോറഷൻ പ്രതിരോധം കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്തു, യഥാക്രമം 38.48% ഉം 40.10% ഉം PE. ഉപരിതലം 0.2% mwnt-cooh-sdbs ഉം 0.2% ഗ്രാഫീൻ മിക്സഡ് അലുമിന കോട്ടിംഗും ഉപയോഗിച്ച് പൂശുമ്പോൾ, കോറഷൻ കറന്റ് 2.890 × 10-6 A / cm2 ൽ നിന്ന് 1.536 × 10-6 A / cm2 ആയി കുറയുന്നു, പരമാവധി പ്രതിരോധ മൂല്യം, 11388 Ω ൽ നിന്ന് 28079 Ω ആയി വർദ്ധിച്ചു, കൂടാതെ കോട്ടിംഗിന്റെ PE 46.85% ൽ എത്താൻ കഴിയും. തയ്യാറാക്കിയ ടാർഗെറ്റ് ഉൽപ്പന്നത്തിന് നല്ല കോറഷൻ പ്രതിരോധമുണ്ടെന്ന് ഇത് കാണിക്കുന്നു, കൂടാതെ കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളുടെയും ഗ്രാഫീനിന്റെയും സിനർജിസ്റ്റിക് പ്രഭാവം സെറാമിക് കോട്ടിംഗിന്റെ കോറഷൻ പ്രതിരോധം ഫലപ്രദമായി മെച്ചപ്പെടുത്തും.

4. കുതിർക്കൽ സമയത്തിന്റെ കോട്ടിംഗ് ഇം‌പെഡൻസിൽ ഉള്ള പ്രഭാവം
ഇലക്ട്രോലൈറ്റിലെ സാമ്പിളിന്റെ നിമജ്ജന സമയത്തിന്റെ പരീക്ഷണത്തിലുള്ള സ്വാധീനം കണക്കിലെടുത്ത്, കോട്ടിംഗിന്റെ നാശന പ്രതിരോധം കൂടുതൽ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നതിനായി, ചിത്രം 4-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, വ്യത്യസ്ത നിമജ്ജന സമയങ്ങളിലെ നാല് കോട്ടിംഗുകളുടെയും പ്രതിരോധത്തിന്റെ മാറ്റ വക്രങ്ങൾ ലഭിക്കും.

സമർപ്പിക്കുക
നിമജ്ജനത്തിന്റെ പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിൽ (10 മണിക്കൂർ), കോട്ടിംഗിന്റെ നല്ല സാന്ദ്രതയും ഘടനയും കാരണം, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് കോട്ടിംഗിൽ മുക്കിവയ്ക്കാൻ പ്രയാസമാണ്. ഈ സമയത്ത്, സെറാമിക് കോട്ടിംഗ് ഉയർന്ന പ്രതിരോധം കാണിക്കുന്നു. ഒരു നിശ്ചിത സമയത്തേക്ക് കുതിർത്തതിനുശേഷം, പ്രതിരോധം ഗണ്യമായി കുറയുന്നു, കാരണം കാലക്രമേണ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് കോട്ടിംഗിലെ സുഷിരങ്ങളിലൂടെയും വിള്ളലുകളിലൂടെയും ക്രമേണ ഒരു കോറഷൻ ചാനൽ രൂപപ്പെടുത്തുകയും മാട്രിക്സിലേക്ക് തുളച്ചുകയറുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് കോട്ടിംഗിന്റെ പ്രതിരോധത്തിൽ ഗണ്യമായ കുറവുണ്ടാക്കുന്നു.

രണ്ടാം ഘട്ടത്തിൽ, കോറോഷൻ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, ഡിഫ്യൂഷൻ തടയപ്പെടുകയും വിടവ് ക്രമേണ തടയപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. അതേ സമയം, ബോണ്ടിംഗ് അടി പാളി / മാട്രിക്സിന്റെ ബോണ്ടിംഗ് ഇന്റർഫേസിലേക്ക് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് തുളച്ചുകയറുമ്പോൾ, ജല തന്മാത്രകൾ കോട്ടിംഗ് / മാട്രിക്സ് ജംഗ്ഷനിൽ മാട്രിക്സിലെ Fe മൂലകവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ഒരു നേർത്ത ലോഹ ഓക്സൈഡ് ഫിലിം ഉത്പാദിപ്പിക്കും, ഇത് മാട്രിക്സിലേക്ക് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ നുഴഞ്ഞുകയറ്റത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും പ്രതിരോധ മൂല്യം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. നഗ്നമായ ലോഹ മാട്രിക്സ് ഇലക്ട്രോകെമിക്കലി തുരുമ്പെടുക്കുമ്പോൾ, മിക്ക പച്ച ഫ്ലോക്കുലന്റ് അവശിഷ്ടവും ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ അടിയിൽ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. പൂശിയ സാമ്പിൾ ഇലക്ട്രോലൈസ് ചെയ്യുമ്പോൾ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് ലായനി നിറം മാറിയില്ല, ഇത് മുകളിൽ പറഞ്ഞ രാസപ്രവർത്തനത്തിന്റെ നിലനിൽപ്പ് തെളിയിക്കും.

കുറഞ്ഞ സോക്കിംഗ് സമയവും വലിയ ബാഹ്യ സ്വാധീന ഘടകങ്ങളും കാരണം, ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പാരാമീറ്ററുകളുടെ കൃത്യമായ മാറ്റ ബന്ധം കൂടുതൽ ലഭിക്കുന്നതിന്, 19 മണിക്കൂറും 19.5 മണിക്കൂറും ഉള്ള ടാഫെൽ വളവുകൾ വിശകലനം ചെയ്യുന്നു. zsimpwin വിശകലന സോഫ്റ്റ്‌വെയർ വഴി ലഭിച്ച കോറഷൻ കറന്റ് സാന്ദ്രതയും പ്രതിരോധവും പട്ടിക 2 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. നഗ്നമായ അടിവസ്ത്രവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, 19 മണിക്കൂർ കുതിർക്കുമ്പോൾ, നാനോ അഡിറ്റീവ് വസ്തുക്കൾ അടങ്ങിയ ശുദ്ധമായ അലുമിനയുടെയും അലുമിന കോമ്പോസിറ്റ് കോട്ടിംഗിന്റെയും കോറഷൻ കറന്റ് സാന്ദ്രത ചെറുതാണെന്നും പ്രതിരോധ മൂല്യം വലുതാണെന്നും കണ്ടെത്താൻ കഴിയും. കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ അടങ്ങിയ സെറാമിക് കോട്ടിംഗിന്റെയും ഗ്രാഫീൻ അടങ്ങിയ കോട്ടിംഗിന്റെയും പ്രതിരോധ മൂല്യം ഏതാണ്ട് സമാനമാണ്, അതേസമയം കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളും ഗ്രാഫീൻ കോമ്പോസിറ്റ് മെറ്റീരിയലുകളും ഉള്ള കോട്ടിംഗ് ഘടന ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു, കാരണം ഏകമാന കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളുടെയും ദ്വിമാന ഗ്രാഫീനിന്റെയും സിനർജിസ്റ്റിക് പ്രഭാവം മെറ്റീരിയലിന്റെ നാശ പ്രതിരോധം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

നിമജ്ജന സമയം (19.5 മണിക്കൂർ) കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, നഗ്നമായ അടിവസ്ത്രത്തിന്റെ പ്രതിരോധം വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് അത് നാശത്തിന്റെ രണ്ടാം ഘട്ടത്തിലാണെന്നും അടിവസ്ത്രത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ലോഹ ഓക്സൈഡ് ഫിലിം ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നുവെന്നും സൂചിപ്പിക്കുന്നു. അതുപോലെ, സമയം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, ശുദ്ധമായ അലുമിന സെറാമിക് കോട്ടിംഗിന്റെ പ്രതിരോധവും വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്, സെറാമിക് കോട്ടിംഗിന്റെ മന്ദഗതിയിലുള്ള പ്രഭാവം ഉണ്ടെങ്കിലും, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് കോട്ടിംഗിന്റെ / മാട്രിക്സിന്റെ ബോണ്ടിംഗ് ഇന്റർഫേസിൽ തുളച്ചുകയറുകയും രാസപ്രവർത്തനത്തിലൂടെ ഓക്സൈഡ് ഫിലിം നിർമ്മിക്കുകയും ചെയ്തു എന്നാണ്.
0.2% mwnt-cooh-sdbs അടങ്ങിയ അലുമിന കോട്ടിംഗുമായും, 0.2% ഗ്രാഫീൻ അടങ്ങിയ അലുമിന കോട്ടിംഗുമായും, 0.2% mwnt-cooh-sdbs, 0.2% ഗ്രാഫീൻ അടങ്ങിയ അലുമിന കോട്ടിംഗുമായും താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, സമയ വർദ്ധനവിനനുസരിച്ച് കോട്ടിംഗ് പ്രതിരോധം ഗണ്യമായി കുറഞ്ഞു, യഥാക്രമം 22.94%, 25.60%, 9.61% എന്നിങ്ങനെ കുറഞ്ഞു, ഇത് ഈ സമയത്ത് കോട്ടിംഗിനും അടിവസ്ത്രത്തിനും ഇടയിലുള്ള സംയുക്തത്തിലേക്ക് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് തുളച്ചുകയറുന്നില്ലെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളുടെയും ഗ്രാഫീനിന്റെയും ഘടന ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ താഴേക്കുള്ള നുഴഞ്ഞുകയറ്റത്തെ തടയുകയും അതുവഴി മാട്രിക്സിനെ സംരക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതിനാലാണിത്. രണ്ടിന്റെയും സിനർജിസ്റ്റിക് പ്രഭാവം കൂടുതൽ പരിശോധിച്ചുറപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. രണ്ട് നാനോ വസ്തുക്കൾ അടങ്ങിയ കോട്ടിംഗിന് മികച്ച നാശന പ്രതിരോധമുണ്ട്.

ടാഫെൽ വക്രത്തിലൂടെയും ഇലക്ട്രിക്കൽ ഇം‌പെഡൻസ് മൂല്യത്തിന്റെ മാറ്റ വക്രത്തിലൂടെയും, ഗ്രാഫീൻ, കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ, അവയുടെ മിശ്രിതം എന്നിവയുള്ള അലുമിന സെറാമിക് കോട്ടിംഗിന് ലോഹ മാട്രിക്സിന്റെ നാശന പ്രതിരോധം മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയുമെന്നും, രണ്ടിന്റെയും സിനർജസ്റ്റിക് പ്രഭാവം പശ സെറാമിക് കോട്ടിംഗിന്റെ നാശന പ്രതിരോധം കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തുമെന്നും കണ്ടെത്തി. കോട്ടിംഗിന്റെ നാശന പ്രതിരോധത്തിൽ നാനോ അഡിറ്റീവുകളുടെ സ്വാധീനം കൂടുതൽ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നതിനായി, നാശത്തിനു ശേഷമുള്ള കോട്ടിംഗിന്റെ സൂക്ഷ്മ ഉപരിതല രൂപഘടന നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു.

സമർപ്പിക്കുക

ചിത്രം 5 (A1, A2, B1, B2) തുരുമ്പെടുത്തതിനുശേഷം വ്യത്യസ്ത മാഗ്നിഫിക്കേഷനുകളിൽ തുറന്നുകിടക്കുന്ന 304 സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിന്റെയും പൂശിയ ശുദ്ധമായ അലുമിന സെറാമിക്സിന്റെയും ഉപരിതല രൂപഘടന കാണിക്കുന്നു. തുരുമ്പെടുത്തതിനുശേഷം ഉപരിതലം പരുക്കനായി മാറുന്നതായി ചിത്രം 5 (A2) കാണിക്കുന്നു. വെറും അടിവസ്ത്രത്തിന്, ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൽ മുക്കിയ ശേഷം ഉപരിതലത്തിൽ നിരവധി വലിയ തുരുമ്പെടുക്കൽ കുഴികൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു, ഇത് വെറും ലോഹ മാട്രിക്സിന്റെ തുരുമ്പെടുക്കൽ പ്രതിരോധം മോശമാണെന്നും ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് മാട്രിക്സിലേക്ക് എളുപ്പത്തിൽ തുളച്ചുകയറാമെന്നും സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ചിത്രം 5 (B2) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, തുരുമ്പെടുത്തതിനുശേഷം പോറസ് തുരുമ്പെടുക്കൽ ചാനലുകൾ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നുണ്ടെങ്കിലും, ശുദ്ധമായ അലുമിന സെറാമിക് കോട്ടിംഗിന്റെ താരതമ്യേന സാന്ദ്രമായ ഘടനയും മികച്ച തുരുമ്പെടുക്കൽ പ്രതിരോധവും ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ അധിനിവേശത്തെ ഫലപ്രദമായി തടയുന്നു, ഇത് അലുമിന സെറാമിക് കോട്ടിംഗിന്റെ പ്രതിരോധം ഫലപ്രദമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള കാരണം വിശദീകരിക്കുന്നു.

സമർപ്പിക്കുക

mwnt-cooh-sdbs ന്റെ ഉപരിതല രൂപഘടന, 0.2% ഗ്രാഫീൻ അടങ്ങിയ കോട്ടിംഗുകൾ, 0.2% mwnt-cooh-sdbs, 0.2% ഗ്രാഫീൻ എന്നിവ അടങ്ങിയ കോട്ടിംഗുകൾ. ചിത്രം 6 (B2, C2) ലെ ഗ്രാഫീൻ അടങ്ങിയ രണ്ട് കോട്ടിംഗുകൾക്ക് പരന്ന ഘടനയുണ്ടെന്നും, കോട്ടിംഗിലെ കണികകൾ തമ്മിലുള്ള ബന്ധനം ഇറുകിയതാണെന്നും, അഗ്രഗേറ്റ് കണികകൾ പശ ഉപയോഗിച്ച് ദൃഡമായി പൊതിഞ്ഞിട്ടുണ്ടെന്നും കാണാൻ കഴിയും. ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഉപരിതലത്തെ നശിപ്പിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും, കുറഞ്ഞ സുഷിര ചാനലുകൾ മാത്രമേ രൂപപ്പെടുന്നുള്ളൂ. നാശത്തിനുശേഷം, കോട്ടിംഗ് ഉപരിതലം ഇടതൂർന്നതാണ്, കൂടാതെ കുറച്ച് വൈകല്യ ഘടനകൾ മാത്രമേയുള്ളൂ. ചിത്രം 6 (A1, A2) ന്, mwnt-cooh-sdbs ന്റെ സവിശേഷതകൾ കാരണം, നാശത്തിന് മുമ്പുള്ള കോട്ടിംഗ് ഏകതാനമായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന ഒരു സുഷിര ഘടനയാണ്. നാശത്തിനുശേഷം, യഥാർത്ഥ ഭാഗത്തിന്റെ സുഷിരങ്ങൾ ഇടുങ്ങിയതും നീളമുള്ളതുമായി മാറുന്നു, ചാനൽ കൂടുതൽ ആഴമുള്ളതായിത്തീരുന്നു. ചിത്രം 6 (B2, C2) മായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഘടനയ്ക്ക് കൂടുതൽ വൈകല്യങ്ങളുണ്ട്, ഇത് ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ കോറോഷൻ ടെസ്റ്റിൽ നിന്ന് ലഭിച്ച കോട്ടിംഗ് ഇം‌പെഡൻസ് മൂല്യത്തിന്റെ വലുപ്പ വിതരണവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. ഗ്രാഫീൻ അടങ്ങിയ അലുമിന സെറാമിക് കോട്ടിംഗിന്, പ്രത്യേകിച്ച് ഗ്രാഫീനിന്റെയും കാർബൺ നാനോട്യൂബിന്റെയും മിശ്രിതത്തിന്, ഏറ്റവും മികച്ച നാശന പ്രതിരോധം ഉണ്ടെന്ന് ഇത് കാണിക്കുന്നു. കാരണം, കാർബൺ നാനോട്യൂബിന്റെയും ഗ്രാഫീനിന്റെയും ഘടനയ്ക്ക് വിള്ളൽ വ്യാപനത്തെ ഫലപ്രദമായി തടയാനും മാട്രിക്സിനെ സംരക്ഷിക്കാനും കഴിയും.

5. ചർച്ചയും സംഗ്രഹവും
അലുമിന സെറാമിക് കോട്ടിംഗിൽ കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളുടെയും ഗ്രാഫീൻ അഡിറ്റീവുകളുടെയും നാശന പ്രതിരോധ പരിശോധനയിലൂടെയും കോട്ടിംഗിന്റെ ഉപരിതല സൂക്ഷ്മഘടനയുടെ വിശകലനത്തിലൂടെയും, ഇനിപ്പറയുന്ന നിഗമനങ്ങളിൽ എത്തിച്ചേരുന്നു:

(1) നാശന സമയം 19 മണിക്കൂർ ആയപ്പോൾ, 0.2% ഹൈബ്രിഡ് കാർബൺ നാനോട്യൂബ് + 0.2% ഗ്രാഫീൻ മിക്സഡ് മെറ്റീരിയൽ അലുമിന സെറാമിക് കോട്ടിംഗ് ചേർത്തപ്പോൾ, നാശന പ്രവാഹ സാന്ദ്രത 2.890 × 10-6 A / cm2 ൽ നിന്ന് 1.536 × 10-6 A / cm2 ആയി വർദ്ധിച്ചു, വൈദ്യുത പ്രതിരോധം 11388 Ω ൽ നിന്ന് 28079 Ω ആയി വർദ്ധിച്ചു, കൂടാതെ നാശന പ്രതിരോധ കാര്യക്ഷമത ഏറ്റവും വലുതാണ്, 46.85%. ശുദ്ധമായ അലുമിന സെറാമിക് കോട്ടിംഗുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഗ്രാഫീനും കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളും ഉള്ള സംയുക്ത കോട്ടിംഗിന് മികച്ച നാശന പ്രതിരോധമുണ്ട്.

(2) ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ ഇമ്മർഷൻ സമയം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് കോട്ടിംഗിന്റെ / സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന്റെ സംയുക്ത പ്രതലത്തിലേക്ക് തുളച്ചുകയറുകയും ലോഹ ഓക്സൈഡ് ഫിലിം ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിലേക്കുള്ള നുഴഞ്ഞുകയറ്റത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു. വൈദ്യുത പ്രതിരോധം ആദ്യം കുറയുകയും പിന്നീട് വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ ശുദ്ധമായ അലുമിന സെറാമിക് കോട്ടിംഗിന്റെ നാശന പ്രതിരോധം മോശമാണ്. കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളുടെയും ഗ്രാഫീന്റെയും ഘടനയും സിനർജിയും ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ താഴേക്കുള്ള നുഴഞ്ഞുകയറ്റത്തെ തടഞ്ഞു. 19.5 മണിക്കൂർ കുതിർത്തപ്പോൾ, നാനോ വസ്തുക്കൾ അടങ്ങിയ കോട്ടിംഗിന്റെ വൈദ്യുത പ്രതിരോധം യഥാക്രമം 22.94%, 25.60%, 9.61% എന്നിങ്ങനെ കുറഞ്ഞു, കൂടാതെ കോട്ടിംഗിന്റെ നാശന പ്രതിരോധം നല്ലതായിരുന്നു.

6. കോട്ടിംഗ് കോറഷൻ റെസിസ്റ്റൻസിന്റെ സ്വാധീന സംവിധാനം
ടാഫെൽ വക്രത്തിലൂടെയും ഇലക്ട്രിക്കൽ ഇം‌പെഡൻസ് മൂല്യത്തിന്റെ മാറ്റ വക്രത്തിലൂടെയും, ഗ്രാഫീൻ, കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ, അവയുടെ മിശ്രിതം എന്നിവയുള്ള അലുമിന സെറാമിക് കോട്ടിംഗിന് ലോഹ മാട്രിക്സിന്റെ നാശന പ്രതിരോധം മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയുമെന്നും, രണ്ടിന്റെയും സിനർജസ്റ്റിക് പ്രഭാവം പശ സെറാമിക് കോട്ടിംഗിന്റെ നാശന പ്രതിരോധം കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തുമെന്നും കണ്ടെത്തി. കോട്ടിംഗിന്റെ നാശന പ്രതിരോധത്തിൽ നാനോ അഡിറ്റീവുകളുടെ സ്വാധീനം കൂടുതൽ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നതിനായി, നാശത്തിനു ശേഷമുള്ള കോട്ടിംഗിന്റെ സൂക്ഷ്മ ഉപരിതല രൂപഘടന നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു.

ചിത്രം 5 (A1, A2, B1, B2) തുരുമ്പെടുത്തതിനുശേഷം വ്യത്യസ്ത മാഗ്നിഫിക്കേഷനുകളിൽ തുറന്നുകിടക്കുന്ന 304 സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിന്റെയും പൂശിയ ശുദ്ധമായ അലുമിന സെറാമിക്സിന്റെയും ഉപരിതല രൂപഘടന കാണിക്കുന്നു. തുരുമ്പെടുത്തതിനുശേഷം ഉപരിതലം പരുക്കനായി മാറുന്നതായി ചിത്രം 5 (A2) കാണിക്കുന്നു. വെറും അടിവസ്ത്രത്തിന്, ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൽ മുക്കിയ ശേഷം ഉപരിതലത്തിൽ നിരവധി വലിയ തുരുമ്പെടുക്കൽ കുഴികൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു, ഇത് വെറും ലോഹ മാട്രിക്സിന്റെ തുരുമ്പെടുക്കൽ പ്രതിരോധം മോശമാണെന്നും ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് മാട്രിക്സിലേക്ക് എളുപ്പത്തിൽ തുളച്ചുകയറാമെന്നും സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ചിത്രം 5 (B2) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, തുരുമ്പെടുത്തതിനുശേഷം പോറസ് തുരുമ്പെടുക്കൽ ചാനലുകൾ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നുണ്ടെങ്കിലും, ശുദ്ധമായ അലുമിന സെറാമിക് കോട്ടിംഗിന്റെ താരതമ്യേന സാന്ദ്രമായ ഘടനയും മികച്ച തുരുമ്പെടുക്കൽ പ്രതിരോധവും ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ അധിനിവേശത്തെ ഫലപ്രദമായി തടയുന്നു, ഇത് അലുമിന സെറാമിക് കോട്ടിംഗിന്റെ പ്രതിരോധം ഫലപ്രദമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള കാരണം വിശദീകരിക്കുന്നു.

mwnt-cooh-sdbs ന്റെ ഉപരിതല രൂപഘടന, 0.2% ഗ്രാഫീൻ അടങ്ങിയ കോട്ടിംഗുകൾ, 0.2% mwnt-cooh-sdbs, 0.2% ഗ്രാഫീൻ എന്നിവ അടങ്ങിയ കോട്ടിംഗുകൾ. ചിത്രം 6 (B2, C2) ലെ ഗ്രാഫീൻ അടങ്ങിയ രണ്ട് കോട്ടിംഗുകൾക്ക് പരന്ന ഘടനയുണ്ടെന്നും, കോട്ടിംഗിലെ കണികകൾ തമ്മിലുള്ള ബന്ധനം ഇറുകിയതാണെന്നും, അഗ്രഗേറ്റ് കണികകൾ പശ ഉപയോഗിച്ച് ദൃഡമായി പൊതിഞ്ഞിട്ടുണ്ടെന്നും കാണാൻ കഴിയും. ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഉപരിതലത്തെ നശിപ്പിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും, കുറഞ്ഞ സുഷിര ചാനലുകൾ മാത്രമേ രൂപപ്പെടുന്നുള്ളൂ. നാശത്തിനുശേഷം, കോട്ടിംഗ് ഉപരിതലം ഇടതൂർന്നതാണ്, കൂടാതെ കുറച്ച് വൈകല്യ ഘടനകൾ മാത്രമേയുള്ളൂ. ചിത്രം 6 (A1, A2) ന്, mwnt-cooh-sdbs ന്റെ സവിശേഷതകൾ കാരണം, നാശത്തിന് മുമ്പുള്ള കോട്ടിംഗ് ഏകതാനമായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന ഒരു സുഷിര ഘടനയാണ്. നാശത്തിനുശേഷം, യഥാർത്ഥ ഭാഗത്തിന്റെ സുഷിരങ്ങൾ ഇടുങ്ങിയതും നീളമുള്ളതുമായി മാറുന്നു, ചാനൽ കൂടുതൽ ആഴമുള്ളതായിത്തീരുന്നു. ചിത്രം 6 (B2, C2) മായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഘടനയ്ക്ക് കൂടുതൽ വൈകല്യങ്ങളുണ്ട്, ഇത് ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ കോറോഷൻ ടെസ്റ്റിൽ നിന്ന് ലഭിച്ച കോട്ടിംഗ് ഇം‌പെഡൻസ് മൂല്യത്തിന്റെ വലുപ്പ വിതരണവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. ഗ്രാഫീൻ അടങ്ങിയ അലുമിന സെറാമിക് കോട്ടിംഗിന്, പ്രത്യേകിച്ച് ഗ്രാഫീനിന്റെയും കാർബൺ നാനോട്യൂബിന്റെയും മിശ്രിതത്തിന്, ഏറ്റവും മികച്ച നാശന പ്രതിരോധം ഉണ്ടെന്ന് ഇത് കാണിക്കുന്നു. കാരണം, കാർബൺ നാനോട്യൂബിന്റെയും ഗ്രാഫീനിന്റെയും ഘടനയ്ക്ക് വിള്ളൽ വ്യാപനത്തെ ഫലപ്രദമായി തടയാനും മാട്രിക്സിനെ സംരക്ഷിക്കാനും കഴിയും.

7. ചർച്ചയും സംഗ്രഹവും
അലുമിന സെറാമിക് കോട്ടിംഗിൽ കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളുടെയും ഗ്രാഫീൻ അഡിറ്റീവുകളുടെയും നാശന പ്രതിരോധ പരിശോധനയിലൂടെയും കോട്ടിംഗിന്റെ ഉപരിതല സൂക്ഷ്മഘടനയുടെ വിശകലനത്തിലൂടെയും, ഇനിപ്പറയുന്ന നിഗമനങ്ങളിൽ എത്തിച്ചേരുന്നു:

(1) നാശന സമയം 19 മണിക്കൂർ ആയപ്പോൾ, 0.2% ഹൈബ്രിഡ് കാർബൺ നാനോട്യൂബ് + 0.2% ഗ്രാഫീൻ മിക്സഡ് മെറ്റീരിയൽ അലുമിന സെറാമിക് കോട്ടിംഗ് ചേർത്തപ്പോൾ, നാശന പ്രവാഹ സാന്ദ്രത 2.890 × 10-6 A / cm2 ൽ നിന്ന് 1.536 × 10-6 A / cm2 ആയി വർദ്ധിച്ചു, വൈദ്യുത പ്രതിരോധം 11388 Ω ൽ നിന്ന് 28079 Ω ആയി വർദ്ധിച്ചു, കൂടാതെ നാശന പ്രതിരോധ കാര്യക്ഷമത ഏറ്റവും വലുതാണ്, 46.85%. ശുദ്ധമായ അലുമിന സെറാമിക് കോട്ടിംഗുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഗ്രാഫീനും കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളും ഉള്ള സംയുക്ത കോട്ടിംഗിന് മികച്ച നാശന പ്രതിരോധമുണ്ട്.

(2) ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ ഇമ്മർഷൻ സമയം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് കോട്ടിംഗിന്റെ / സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന്റെ സംയുക്ത പ്രതലത്തിലേക്ക് തുളച്ചുകയറുകയും ലോഹ ഓക്സൈഡ് ഫിലിം ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിലേക്കുള്ള നുഴഞ്ഞുകയറ്റത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു. വൈദ്യുത പ്രതിരോധം ആദ്യം കുറയുകയും പിന്നീട് വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ ശുദ്ധമായ അലുമിന സെറാമിക് കോട്ടിംഗിന്റെ നാശന പ്രതിരോധം മോശമാണ്. കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളുടെയും ഗ്രാഫീന്റെയും ഘടനയും സിനർജിയും ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ താഴേക്കുള്ള നുഴഞ്ഞുകയറ്റത്തെ തടഞ്ഞു. 19.5 മണിക്കൂർ കുതിർത്തപ്പോൾ, നാനോ വസ്തുക്കൾ അടങ്ങിയ കോട്ടിംഗിന്റെ വൈദ്യുത പ്രതിരോധം യഥാക്രമം 22.94%, 25.60%, 9.61% എന്നിങ്ങനെ കുറഞ്ഞു, കൂടാതെ കോട്ടിംഗിന്റെ നാശന പ്രതിരോധം നല്ലതായിരുന്നു.

(3) കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളുടെ സവിശേഷതകൾ കാരണം, കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ ചേർത്ത കോട്ടിംഗിന് മാത്രം നാശത്തിന് മുമ്പ് ഒരേപോലെ വിതരണം ചെയ്യപ്പെട്ട സുഷിര ഘടനയുണ്ട്. നാശത്തിന് ശേഷം, യഥാർത്ഥ ഭാഗത്തിന്റെ സുഷിരങ്ങൾ ഇടുങ്ങിയതും നീളമുള്ളതുമായി മാറുന്നു, ചാനലുകൾ കൂടുതൽ ആഴമുള്ളതായിത്തീരുന്നു. നാശത്തിന് മുമ്പ് ഗ്രാഫീൻ അടങ്ങിയ കോട്ടിംഗിന് പരന്ന ഘടനയുണ്ട്, കോട്ടിംഗിലെ കണികകൾ തമ്മിലുള്ള സംയോജനം അടുത്താണ്, കൂടാതെ അഗ്രഗേറ്റ് കണികകൾ പശ ഉപയോഗിച്ച് ദൃഡമായി പൊതിഞ്ഞിരിക്കുന്നു. നാശത്തിന് ശേഷം ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഉപരിതലത്തെ നശിപ്പിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും, കുറച്ച് സുഷിര ചാനലുകൾ മാത്രമേയുള്ളൂ, ഘടന ഇപ്പോഴും സാന്ദ്രമാണ്. കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളുടെയും ഗ്രാഫീനിന്റെയും ഘടനയ്ക്ക് വിള്ളൽ വ്യാപനത്തെ ഫലപ്രദമായി തടയാനും മാട്രിക്സിനെ സംരക്ഷിക്കാനും കഴിയും.