గ్రాఫేన్ / కార్బన్ నానోట్యూబ్ రీన్‌ఫోర్స్డ్ అల్యూమినా సిరామిక్ పూత యొక్క తుప్పు నిరోధకతపై అధ్యయనం

1. పూత తయారీ
తరువాతి ఎలక్ట్రోకెమికల్ పరీక్షను సులభతరం చేయడానికి, 30mm × 4 mm 304 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌ను బేస్‌గా ఎంచుకుంటారు. ఇసుక అట్టతో పాలిష్ చేసి, ఉపరితలం యొక్క ఉపరితలంపై ఉన్న అవశేష ఆక్సైడ్ పొర మరియు తుప్పు మచ్చలను తొలగించి, వాటిని అసిటోన్ ఉన్న బీకర్‌లో ఉంచండి, బ్యాంగ్జీ ఎలక్ట్రానిక్స్ కంపెనీకి చెందిన bg-06c అల్ట్రాసోనిక్ క్లీనర్‌తో ఉపరితలం యొక్క ఉపరితలంపై ఉన్న మరకలను 20 నిమిషాలు చికిత్స చేయండి, ఆల్కహాల్ మరియు డిస్టిల్డ్ వాటర్‌తో మెటల్ ఉపరితలం యొక్క ఉపరితలంపై ఉన్న దుస్తులు శిధిలాలను తొలగించి, వాటిని బ్లోవర్‌తో ఆరబెట్టండి. తరువాత, అల్యూమినా (Al2O3), గ్రాఫేన్ మరియు హైబ్రిడ్ కార్బన్ నానోట్యూబ్ (mwnt-coohsdbs) నిష్పత్తిలో (100: 0: 0, 99.8: 0.2: 0, 99.8: 0: 0.2, 99.6: 0.2: 0.2) తయారు చేయబడ్డాయి మరియు బాల్ మిల్లింగ్ మరియు మిక్సింగ్ కోసం బాల్ మిల్లులో (నాన్జింగ్ NANDA ఇన్స్ట్రుమెంట్ ఫ్యాక్టరీ యొక్క qm-3sp2) ఉంచబడ్డాయి. బాల్ మిల్లు యొక్క భ్రమణ వేగం 220 R / min కు సెట్ చేయబడింది మరియు బాల్ మిల్లును తిప్పారు

బాల్ మిల్లింగ్ తర్వాత, బాల్ మిల్లింగ్ పూర్తయిన తర్వాత బాల్ మిల్లింగ్ ట్యాంక్ యొక్క భ్రమణ వేగాన్ని ప్రత్యామ్నాయంగా 1/2 గా సెట్ చేయండి మరియు బాల్ మిల్లింగ్ పూర్తయిన తర్వాత బాల్ మిల్లింగ్ ట్యాంక్ యొక్క భ్రమణ వేగాన్ని ప్రత్యామ్నాయంగా 1/2 గా సెట్ చేయండి. బాల్ మిల్లింగ్ సిరామిక్ అగ్రిగేట్ మరియు బైండర్ 1.0 ∶ 0.8 ద్రవ్యరాశి భిన్నం ప్రకారం సమానంగా కలుపుతారు. చివరగా, క్యూరింగ్ ప్రక్రియ ద్వారా అంటుకునే సిరామిక్ పూత పొందబడింది.

2. తుప్పు పరీక్ష
ఈ అధ్యయనంలో, ఎలక్ట్రోకెమికల్ తుప్పు పరీక్ష షాంఘై చెన్హువా chi660e ఎలక్ట్రోకెమికల్ వర్క్‌స్టేషన్‌ను స్వీకరించింది మరియు పరీక్ష మూడు ఎలక్ట్రోడ్ పరీక్ష వ్యవస్థను స్వీకరించింది. ప్లాటినం ఎలక్ట్రోడ్ సహాయక ఎలక్ట్రోడ్, సిల్వర్ సిల్వర్ క్లోరైడ్ ఎలక్ట్రోడ్ రిఫరెన్స్ ఎలక్ట్రోడ్, మరియు పూత పూసిన నమూనా 1cm2 ప్రభావవంతమైన ఎక్స్‌పోజర్ ప్రాంతంతో పనిచేసే ఎలక్ట్రోడ్. గణాంకాలు 1 మరియు 2లో చూపిన విధంగా, ఎలక్ట్రోలైటిక్ సెల్‌లోని రిఫరెన్స్ ఎలక్ట్రోడ్, వర్కింగ్ ఎలక్ట్రోడ్ మరియు సహాయక ఎలక్ట్రోడ్‌ను పరికరంతో కనెక్ట్ చేయండి. పరీక్షకు ముందు, నమూనాను ఎలక్ట్రోలైట్‌లో నానబెట్టండి, ఇది 3.5% NaCl ద్రావణం.

3. పూతల యొక్క ఎలక్ట్రోకెమికల్ తుప్పు యొక్క టాఫెల్ విశ్లేషణ
19 గంటల పాటు ఎలక్ట్రోకెమికల్ తుప్పు తర్వాత వివిధ నానో సంకలితాలతో పూత పూసిన అన్‌కోటెడ్ సబ్‌స్ట్రేట్ మరియు సిరామిక్ పూత యొక్క టాఫెల్ వక్రతను చిత్రం 3 చూపిస్తుంది. ఎలక్ట్రోకెమికల్ తుప్పు పరీక్ష నుండి పొందిన తుప్పు వోల్టేజ్, తుప్పు కరెంట్ సాంద్రత మరియు విద్యుత్ ఇంపెడెన్స్ పరీక్ష డేటా టేబుల్ 1 లో చూపబడ్డాయి.

సమర్పించండి
తుప్పు కరెంట్ సాంద్రత తక్కువగా ఉన్నప్పుడు మరియు తుప్పు నిరోధక సామర్థ్యం ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, పూత యొక్క తుప్పు నిరోధక ప్రభావం మెరుగ్గా ఉంటుంది. తుప్పు సమయం 19h అయినప్పుడు, బేర్ మెటల్ మ్యాట్రిక్స్ యొక్క గరిష్ట తుప్పు వోల్టేజ్ -0.680 V అని చిత్రం 3 మరియు పట్టిక 1 నుండి చూడవచ్చు మరియు మాతృక యొక్క తుప్పు కరెంట్ సాంద్రత కూడా అతిపెద్దది, ఇది 2.890 × 10-6 A/cm2 కి చేరుకుంటుంది. స్వచ్ఛమైన అల్యూమినా సిరామిక్ పూతతో పూత పూసినప్పుడు, తుప్పు కరెంట్ సాంద్రత 78%కి తగ్గింది మరియు PE 22.01%గా ఉంది. ఇది సిరామిక్ పూత మెరుగైన రక్షణ పాత్రను పోషిస్తుందని మరియు తటస్థ ఎలక్ట్రోలైట్‌లో పూత యొక్క తుప్పు నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుందని చూపిస్తుంది.

పూతకు 0.2% mwnt-cooh-sdbs లేదా 0.2% గ్రాఫేన్ జోడించినప్పుడు, తుప్పు ప్రవాహ సాంద్రత తగ్గింది, నిరోధకత పెరిగింది మరియు పూత యొక్క తుప్పు నిరోధకత మరింత మెరుగుపడింది, వరుసగా 38.48% మరియు 40.10% PE. ఉపరితలం 0.2% mwnt-cooh-sdbs మరియు 0.2% గ్రాఫేన్ మిశ్రమ అల్యూమినా పూతతో పూత పూసినప్పుడు, తుప్పు ప్రవాహాన్ని 2.890 × 10-6 A / cm2 నుండి 1.536 × 10-6 A / cm2కి తగ్గించారు, గరిష్ట నిరోధక విలువ, 11388 Ω నుండి 28079 Ωకి పెరిగింది మరియు పూత యొక్క PE 46.85%కి చేరుకోగలదని ఇది చూపిస్తుంది. తయారుచేసిన లక్ష్య ఉత్పత్తి మంచి తుప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉందని మరియు కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు మరియు గ్రాఫేన్ యొక్క సినర్జిస్టిక్ ప్రభావం సిరామిక్ పూత యొక్క తుప్పు నిరోధకతను సమర్థవంతంగా మెరుగుపరుస్తుందని ఇది చూపిస్తుంది.

4. పూత నిరోధకతపై నానబెట్టే సమయం ప్రభావం
పూత యొక్క తుప్పు నిరోధకతను మరింత అన్వేషించడానికి, పరీక్షపై ఎలక్ట్రోలైట్‌లోని నమూనా యొక్క ఇమ్మర్షన్ సమయం ప్రభావాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుని, వేర్వేరు ఇమ్మర్షన్ సమయంలో నాలుగు పూతల నిరోధకత యొక్క మార్పు వక్రతలను పొందవచ్చు, ఇది చిత్రం 4లో చూపబడింది.

సమర్పించండి
ఇమ్మర్షన్ ప్రారంభ దశలో (10 గం), పూత యొక్క మంచి సాంద్రత మరియు నిర్మాణం కారణంగా, ఎలక్ట్రోలైట్ పూతలో మునిగిపోవడం కష్టం. ఈ సమయంలో, సిరామిక్ పూత అధిక నిరోధకతను చూపుతుంది. కొంతకాలం నానబెట్టిన తర్వాత, నిరోధకత గణనీయంగా తగ్గుతుంది, ఎందుకంటే కాలక్రమేణా, ఎలక్ట్రోలైట్ క్రమంగా పూతలోని రంధ్రాలు మరియు పగుళ్ల ద్వారా తుప్పు ఛానెల్‌ను ఏర్పరుస్తుంది మరియు మాతృకలోకి చొచ్చుకుపోతుంది, ఫలితంగా పూత యొక్క నిరోధకత గణనీయంగా తగ్గుతుంది.

రెండవ దశలో, తుప్పు ఉత్పత్తులు కొంత మొత్తానికి పెరిగినప్పుడు, వ్యాప్తి నిరోధించబడుతుంది మరియు అంతరం క్రమంగా నిరోధించబడుతుంది. అదే సమయంలో, ఎలక్ట్రోలైట్ బంధన దిగువ పొర / మాతృక యొక్క బంధన ఇంటర్‌ఫేస్‌లోకి చొచ్చుకుపోయినప్పుడు, నీటి అణువులు పూత / మాతృక జంక్షన్ వద్ద మాతృకలోని Fe మూలకంతో చర్య జరిపి సన్నని మెటల్ ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, ఇది మాతృకలోకి ఎలక్ట్రోలైట్ చొచ్చుకుపోవడాన్ని అడ్డుకుంటుంది మరియు నిరోధక విలువను పెంచుతుంది. బేర్ మెటల్ మాతృక విద్యుద్విశ్లేషణపరంగా తుప్పుపట్టినప్పుడు, చాలా వరకు ఆకుపచ్చ ఫ్లోక్యులెంట్ అవపాతం ఎలక్ట్రోలైట్ దిగువన ఉత్పత్తి అవుతుంది. పూత పూసిన నమూనాను విద్యుద్విశ్లేషణ చేసేటప్పుడు విద్యుద్విశ్లేషణ ద్రావణం రంగు మారలేదు, ఇది పైన పేర్కొన్న రసాయన ప్రతిచర్య ఉనికిని రుజువు చేస్తుంది.

తక్కువ నానబెట్టే సమయం మరియు పెద్ద బాహ్య ప్రభావ కారకాల కారణంగా, ఎలక్ట్రోకెమికల్ పారామితుల యొక్క ఖచ్చితమైన మార్పు సంబంధాన్ని మరింత పొందడానికి, 19 h మరియు 19.5 h యొక్క టాఫెల్ వక్రతలు విశ్లేషించబడతాయి. zsimpwin విశ్లేషణ సాఫ్ట్‌వేర్ ద్వారా పొందిన తుప్పు కరెంట్ సాంద్రత మరియు నిరోధకత టేబుల్ 2లో చూపబడ్డాయి. బేర్ సబ్‌స్ట్రేట్‌తో పోలిస్తే, 19 h నానబెట్టినప్పుడు, నానో సంకలిత పదార్థాలను కలిగి ఉన్న స్వచ్ఛమైన అల్యూమినా మరియు అల్యూమినా కాంపోజిట్ పూత యొక్క తుప్పు కరెంట్ సాంద్రత తక్కువగా ఉంటుందని మరియు నిరోధక విలువ ఎక్కువగా ఉంటుందని కనుగొనవచ్చు. కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లను కలిగి ఉన్న సిరామిక్ పూత మరియు గ్రాఫేన్ కలిగిన పూత యొక్క నిరోధక విలువ దాదాపు ఒకే విధంగా ఉంటుంది, అయితే కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు మరియు గ్రాఫేన్ మిశ్రమ పదార్థాలతో పూత నిర్మాణం గణనీయంగా మెరుగుపడుతుంది, ఎందుకంటే ఒక డైమెన్షనల్ కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు మరియు రెండు డైమెన్షనల్ గ్రాఫేన్ యొక్క సినర్జిస్టిక్ ప్రభావం పదార్థం యొక్క తుప్పు నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుంది.

ఇమ్మర్షన్ సమయం (19.5 గం) పెరిగేకొద్దీ, బేర్ సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క నిరోధకత పెరుగుతుంది, ఇది తుప్పు యొక్క రెండవ దశలో ఉందని మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపరితలంపై మెటల్ ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్ ఉత్పత్తి అవుతుందని సూచిస్తుంది. అదేవిధంగా, సమయం పెరిగేకొద్దీ, స్వచ్ఛమైన అల్యూమినా సిరామిక్ పూత యొక్క నిరోధకత కూడా పెరుగుతుంది, ఈ సమయంలో, సిరామిక్ పూత యొక్క మందగించే ప్రభావం ఉన్నప్పటికీ, ఎలక్ట్రోలైట్ పూత / మాతృక యొక్క బంధన ఇంటర్‌ఫేస్‌లోకి చొచ్చుకుపోయి, రసాయన ప్రతిచర్య ద్వారా ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్‌ను ఉత్పత్తి చేసిందని సూచిస్తుంది.
0.2% mwnt-cooh-sdbs కలిగిన అల్యూమినా పూత, 0.2% గ్రాఫేన్ కలిగిన అల్యూమినా పూత మరియు 0.2% mwnt-cooh-sdbs మరియు 0.2% గ్రాఫేన్ కలిగిన అల్యూమినా పూతతో పోలిస్తే, పూత నిరోధకత సమయం పెరుగుదలతో గణనీయంగా తగ్గింది, వరుసగా 22.94%, 25.60% మరియు 9.61% తగ్గింది, ఈ సమయంలో పూత మరియు ఉపరితలం మధ్య ఉమ్మడిలోకి ఎలక్ట్రోలైట్ చొచ్చుకుపోలేదని సూచిస్తుంది. ఎందుకంటే కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు మరియు గ్రాఫేన్ యొక్క నిర్మాణం ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క క్రిందికి చొచ్చుకుపోవడాన్ని అడ్డుకుంటుంది, తద్వారా మాతృకను రక్షిస్తుంది. రెండింటి యొక్క సినర్జిస్టిక్ ప్రభావం మరింత ధృవీకరించబడింది. రెండు నానో పదార్థాలను కలిగి ఉన్న పూత మెరుగైన తుప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది.

టాఫెల్ కర్వ్ మరియు ఎలక్ట్రికల్ ఇంపెడెన్స్ విలువ యొక్క మార్పు వక్రరేఖ ద్వారా, గ్రాఫేన్, కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు మరియు వాటి మిశ్రమంతో కూడిన అల్యూమినా సిరామిక్ పూత మెటల్ మ్యాట్రిక్స్ యొక్క తుప్పు నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుందని మరియు రెండింటి యొక్క సినర్జిస్టిక్ ప్రభావం అంటుకునే సిరామిక్ పూత యొక్క తుప్పు నిరోధకతను మరింత మెరుగుపరుస్తుందని కనుగొనబడింది. పూత యొక్క తుప్పు నిరోధకతపై నానో సంకలనాల ప్రభావాన్ని మరింత అన్వేషించడానికి, తుప్పు తర్వాత పూత యొక్క సూక్ష్మ ఉపరితల స్వరూపాన్ని గమనించారు.

సమర్పించండి

చిత్రం 5 (A1, A2, B1, B2) తుప్పు తర్వాత వేర్వేరు మాగ్నిఫికేషన్‌ల వద్ద బహిర్గతమైన 304 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ మరియు పూత పూసిన స్వచ్ఛమైన అల్యూమినా సిరామిక్స్ యొక్క ఉపరితల స్వరూపాన్ని చూపిస్తుంది. తుప్పు తర్వాత ఉపరితలం గరుకుగా మారుతుందని చిత్రం 5 (A2) చూపిస్తుంది. బేర్ సబ్‌స్ట్రేట్ కోసం, ఎలక్ట్రోలైట్‌లో ముంచిన తర్వాత ఉపరితలంపై అనేక పెద్ద తుప్పు గుంటలు కనిపిస్తాయి, ఇది బేర్ మెటల్ మ్యాట్రిక్స్ యొక్క తుప్పు నిరోధకత పేలవంగా ఉందని మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ మాతృకలోకి చొచ్చుకుపోవడం సులభం అని సూచిస్తుంది. చిత్రం 5 (B2)లో చూపిన విధంగా స్వచ్ఛమైన అల్యూమినా సిరామిక్ పూత కోసం, తుప్పు తర్వాత పోరస్ తుప్పు ఛానెల్‌లు ఉత్పత్తి అయినప్పటికీ, స్వచ్ఛమైన అల్యూమినా సిరామిక్ పూత యొక్క సాపేక్షంగా దట్టమైన నిర్మాణం మరియు అద్భుతమైన తుప్పు నిరోధకత ఎలక్ట్రోలైట్ దాడిని సమర్థవంతంగా అడ్డుకుంటాయి, ఇది అల్యూమినా సిరామిక్ పూత యొక్క ఇంపెడెన్స్ యొక్క ప్రభావవంతమైన మెరుగుదలకు కారణాన్ని వివరిస్తుంది.

సమర్పించండి

mwnt-cooh-sdbs యొక్క ఉపరితల స్వరూపం, 0.2% గ్రాఫేన్ కలిగిన పూతలు మరియు 0.2% mwnt-cooh-sdbs మరియు 0.2% గ్రాఫేన్ కలిగిన పూతలు. చిత్రం 6 (B2 మరియు C2) లో గ్రాఫేన్ కలిగిన రెండు పూతలు చదునైన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉన్నాయని, పూతలోని కణాల మధ్య బంధం గట్టిగా ఉందని మరియు మొత్తం కణాలు అంటుకునే పదార్థంతో గట్టిగా చుట్టబడి ఉన్నాయని చూడవచ్చు. ఉపరితలం ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా క్షయం చెందినప్పటికీ, తక్కువ రంధ్ర మార్గాలు ఏర్పడతాయి. తుప్పు తర్వాత, పూత ఉపరితలం దట్టంగా ఉంటుంది మరియు కొన్ని లోపభూయిష్ట నిర్మాణాలు ఉన్నాయి. చిత్రం 6 (A1, A2) కొరకు, mwnt-cooh-sdbs యొక్క లక్షణాల కారణంగా, తుప్పుకు ముందు పూత ఏకరీతిలో పంపిణీ చేయబడిన పోరస్ నిర్మాణం. తుప్పు తర్వాత, అసలు భాగం యొక్క రంధ్రాలు ఇరుకైనవి మరియు పొడవుగా మారుతాయి మరియు ఛానెల్ లోతుగా మారుతుంది. చిత్రం 6 (B2, C2) తో పోలిస్తే, నిర్మాణంలో ఎక్కువ లోపాలు ఉన్నాయి, ఇది ఎలక్ట్రోకెమికల్ తుప్పు పరీక్ష నుండి పొందిన పూత ఇంపెడెన్స్ విలువ యొక్క పరిమాణ పంపిణీకి అనుగుణంగా ఉంటుంది. గ్రాఫేన్ కలిగిన అల్యూమినా సిరామిక్ పూత, ముఖ్యంగా గ్రాఫేన్ మరియు కార్బన్ నానోట్యూబ్ మిశ్రమం, ఉత్తమ తుప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉందని ఇది చూపిస్తుంది. ఎందుకంటే కార్బన్ నానోట్యూబ్ మరియు గ్రాఫేన్ నిర్మాణం పగుళ్ల వ్యాప్తిని సమర్థవంతంగా నిరోధించి మాతృకను రక్షించగలదు.

5. చర్చ మరియు సారాంశం
అల్యూమినా సిరామిక్ పూతపై కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు మరియు గ్రాఫేన్ సంకలనాల తుప్పు నిరోధక పరీక్ష మరియు పూత యొక్క ఉపరితల సూక్ష్మ నిర్మాణం యొక్క విశ్లేషణ ద్వారా, ఈ క్రింది తీర్మానాలు తీసుకోబడ్డాయి:

(1) తుప్పు పట్టే సమయం 19 గంటలు ఉన్నప్పుడు, 0.2% హైబ్రిడ్ కార్బన్ నానోట్యూబ్ + 0.2% గ్రాఫేన్ మిశ్రమ పదార్థం అల్యూమినా సిరామిక్ పూతను జోడించినప్పుడు, తుప్పు కరెంట్ సాంద్రత 2.890 × 10-6 A / cm2 నుండి 1.536 × 10-6 A / cm2కి పెరిగింది, విద్యుత్ అవరోధం 11388 Ω నుండి 28079 Ωకి పెరిగింది మరియు తుప్పు నిరోధక సామర్థ్యం అతిపెద్దది, 46.85%. స్వచ్ఛమైన అల్యూమినా సిరామిక్ పూతతో పోలిస్తే, గ్రాఫేన్ మరియు కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లతో కూడిన మిశ్రమ పూత మెరుగైన తుప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది.

(2) ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క ఇమ్మర్షన్ సమయం పెరగడంతో, ఎలక్ట్రోలైట్ పూత / ఉపరితలం యొక్క ఉమ్మడి ఉపరితలంలోకి చొచ్చుకుపోయి మెటల్ ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది ఎలక్ట్రోలైట్ ఉపరితలంలోకి చొచ్చుకుపోవడాన్ని అడ్డుకుంటుంది. విద్యుత్ అవరోధం మొదట తగ్గుతుంది మరియు తరువాత పెరుగుతుంది మరియు స్వచ్ఛమైన అల్యూమినా సిరామిక్ పూత యొక్క తుప్పు నిరోధకత పేలవంగా ఉంటుంది. కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు మరియు గ్రాఫేన్ యొక్క నిర్మాణం మరియు సినర్జీ ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క క్రిందికి చొచ్చుకుపోవడాన్ని నిరోధించాయి. 19.5 గంటలు నానబెట్టినప్పుడు, నానో పదార్థాలను కలిగి ఉన్న పూత యొక్క విద్యుత్ అవరోధం వరుసగా 22.94%, 25.60% మరియు 9.61% తగ్గింది మరియు పూత యొక్క తుప్పు నిరోధకత బాగుంది.

6. పూత తుప్పు నిరోధకత యొక్క ప్రభావ విధానం
టాఫెల్ కర్వ్ మరియు ఎలక్ట్రికల్ ఇంపెడెన్స్ విలువ యొక్క మార్పు వక్రరేఖ ద్వారా, గ్రాఫేన్, కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు మరియు వాటి మిశ్రమంతో కూడిన అల్యూమినా సిరామిక్ పూత మెటల్ మ్యాట్రిక్స్ యొక్క తుప్పు నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుందని మరియు రెండింటి యొక్క సినర్జిస్టిక్ ప్రభావం అంటుకునే సిరామిక్ పూత యొక్క తుప్పు నిరోధకతను మరింత మెరుగుపరుస్తుందని కనుగొనబడింది. పూత యొక్క తుప్పు నిరోధకతపై నానో సంకలనాల ప్రభావాన్ని మరింత అన్వేషించడానికి, తుప్పు తర్వాత పూత యొక్క సూక్ష్మ ఉపరితల స్వరూపాన్ని గమనించారు.

చిత్రం 5 (A1, A2, B1, B2) తుప్పు తర్వాత వేర్వేరు మాగ్నిఫికేషన్‌ల వద్ద బహిర్గతమైన 304 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ మరియు పూత పూసిన స్వచ్ఛమైన అల్యూమినా సిరామిక్స్ యొక్క ఉపరితల స్వరూపాన్ని చూపిస్తుంది. తుప్పు తర్వాత ఉపరితలం గరుకుగా మారుతుందని చిత్రం 5 (A2) చూపిస్తుంది. బేర్ సబ్‌స్ట్రేట్ కోసం, ఎలక్ట్రోలైట్‌లో ముంచిన తర్వాత ఉపరితలంపై అనేక పెద్ద తుప్పు గుంటలు కనిపిస్తాయి, ఇది బేర్ మెటల్ మ్యాట్రిక్స్ యొక్క తుప్పు నిరోధకత పేలవంగా ఉందని మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ మాతృకలోకి చొచ్చుకుపోవడం సులభం అని సూచిస్తుంది. చిత్రం 5 (B2)లో చూపిన విధంగా స్వచ్ఛమైన అల్యూమినా సిరామిక్ పూత కోసం, తుప్పు తర్వాత పోరస్ తుప్పు ఛానెల్‌లు ఉత్పత్తి అయినప్పటికీ, స్వచ్ఛమైన అల్యూమినా సిరామిక్ పూత యొక్క సాపేక్షంగా దట్టమైన నిర్మాణం మరియు అద్భుతమైన తుప్పు నిరోధకత ఎలక్ట్రోలైట్ దాడిని సమర్థవంతంగా అడ్డుకుంటాయి, ఇది అల్యూమినా సిరామిక్ పూత యొక్క ఇంపెడెన్స్ యొక్క ప్రభావవంతమైన మెరుగుదలకు కారణాన్ని వివరిస్తుంది.

mwnt-cooh-sdbs యొక్క ఉపరితల స్వరూపం, 0.2% గ్రాఫేన్ కలిగిన పూతలు మరియు 0.2% mwnt-cooh-sdbs మరియు 0.2% గ్రాఫేన్ కలిగిన పూతలు. చిత్రం 6 (B2 మరియు C2) లో గ్రాఫేన్ కలిగిన రెండు పూతలు చదునైన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉన్నాయని, పూతలోని కణాల మధ్య బంధం గట్టిగా ఉందని మరియు మొత్తం కణాలు అంటుకునే పదార్థంతో గట్టిగా చుట్టబడి ఉన్నాయని చూడవచ్చు. ఉపరితలం ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా క్షయం చెందినప్పటికీ, తక్కువ రంధ్ర మార్గాలు ఏర్పడతాయి. తుప్పు తర్వాత, పూత ఉపరితలం దట్టంగా ఉంటుంది మరియు కొన్ని లోపభూయిష్ట నిర్మాణాలు ఉన్నాయి. చిత్రం 6 (A1, A2) కొరకు, mwnt-cooh-sdbs యొక్క లక్షణాల కారణంగా, తుప్పుకు ముందు పూత ఏకరీతిలో పంపిణీ చేయబడిన పోరస్ నిర్మాణం. తుప్పు తర్వాత, అసలు భాగం యొక్క రంధ్రాలు ఇరుకైనవి మరియు పొడవుగా మారుతాయి మరియు ఛానెల్ లోతుగా మారుతుంది. చిత్రం 6 (B2, C2) తో పోలిస్తే, నిర్మాణంలో ఎక్కువ లోపాలు ఉన్నాయి, ఇది ఎలక్ట్రోకెమికల్ తుప్పు పరీక్ష నుండి పొందిన పూత ఇంపెడెన్స్ విలువ యొక్క పరిమాణ పంపిణీకి అనుగుణంగా ఉంటుంది. గ్రాఫేన్ కలిగిన అల్యూమినా సిరామిక్ పూత, ముఖ్యంగా గ్రాఫేన్ మరియు కార్బన్ నానోట్యూబ్ మిశ్రమం, ఉత్తమ తుప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉందని ఇది చూపిస్తుంది. ఎందుకంటే కార్బన్ నానోట్యూబ్ మరియు గ్రాఫేన్ నిర్మాణం పగుళ్ల వ్యాప్తిని సమర్థవంతంగా నిరోధించి మాతృకను రక్షించగలదు.

7. చర్చ మరియు సారాంశం
అల్యూమినా సిరామిక్ పూతపై కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు మరియు గ్రాఫేన్ సంకలనాల తుప్పు నిరోధక పరీక్ష మరియు పూత యొక్క ఉపరితల సూక్ష్మ నిర్మాణం యొక్క విశ్లేషణ ద్వారా, ఈ క్రింది తీర్మానాలు తీసుకోబడ్డాయి:

(1) తుప్పు పట్టే సమయం 19 గంటలు ఉన్నప్పుడు, 0.2% హైబ్రిడ్ కార్బన్ నానోట్యూబ్ + 0.2% గ్రాఫేన్ మిశ్రమ పదార్థం అల్యూమినా సిరామిక్ పూతను జోడించినప్పుడు, తుప్పు కరెంట్ సాంద్రత 2.890 × 10-6 A / cm2 నుండి 1.536 × 10-6 A / cm2కి పెరిగింది, విద్యుత్ అవరోధం 11388 Ω నుండి 28079 Ωకి పెరిగింది మరియు తుప్పు నిరోధక సామర్థ్యం అతిపెద్దది, 46.85%. స్వచ్ఛమైన అల్యూమినా సిరామిక్ పూతతో పోలిస్తే, గ్రాఫేన్ మరియు కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లతో కూడిన మిశ్రమ పూత మెరుగైన తుప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది.

(2) ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క ఇమ్మర్షన్ సమయం పెరగడంతో, ఎలక్ట్రోలైట్ పూత / ఉపరితలం యొక్క ఉమ్మడి ఉపరితలంలోకి చొచ్చుకుపోయి మెటల్ ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది ఎలక్ట్రోలైట్ ఉపరితలంలోకి చొచ్చుకుపోవడాన్ని అడ్డుకుంటుంది. విద్యుత్ అవరోధం మొదట తగ్గుతుంది మరియు తరువాత పెరుగుతుంది మరియు స్వచ్ఛమైన అల్యూమినా సిరామిక్ పూత యొక్క తుప్పు నిరోధకత పేలవంగా ఉంటుంది. కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు మరియు గ్రాఫేన్ యొక్క నిర్మాణం మరియు సినర్జీ ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క క్రిందికి చొచ్చుకుపోవడాన్ని నిరోధించాయి. 19.5 గంటలు నానబెట్టినప్పుడు, నానో పదార్థాలను కలిగి ఉన్న పూత యొక్క విద్యుత్ అవరోధం వరుసగా 22.94%, 25.60% మరియు 9.61% తగ్గింది మరియు పూత యొక్క తుప్పు నిరోధకత బాగుంది.

(3) కార్బన్ నానోట్యూబ్‌ల లక్షణాల కారణంగా, కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లతో జోడించిన పూత తుప్పు పట్టే ముందు ఏకరీతిలో పంపిణీ చేయబడిన పోరస్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. తుప్పు పట్టిన తర్వాత, అసలు భాగం యొక్క రంధ్రాలు ఇరుకుగా మరియు పొడవుగా మారుతాయి మరియు ఛానెల్‌లు లోతుగా మారుతాయి. గ్రాఫేన్‌ను కలిగి ఉన్న పూత తుప్పు పట్టే ముందు చదునైన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, పూతలోని కణాల మధ్య కలయిక దగ్గరగా ఉంటుంది మరియు మొత్తం కణాలు అంటుకునే పదార్థంతో గట్టిగా చుట్టబడి ఉంటాయి. తుప్పు పట్టిన తర్వాత ఉపరితలం ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా క్షీణిస్తున్నప్పటికీ, కొన్ని పోర్ ఛానెల్‌లు ఉంటాయి మరియు నిర్మాణం ఇప్పటికీ దట్టంగా ఉంటుంది. కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు మరియు గ్రాఫేన్ నిర్మాణం పగుళ్ల వ్యాప్తిని సమర్థవంతంగా నిరోధించగలదు మరియు మాతృకను కాపాడుతుంది.