1. Омода кардани пӯшиш
Барои осон кардани санҷиши дертар электрохимиявӣ, 30мм ҳамчун асос аз пӯлоди зангногир × 4 мм 304 интихоб карда мешавад. Қабати боқимондаи оксиди оксид ва доғҳои зангро дар рӯи субстрат бо сангреза тоза кунед ва тоза кунед, онҳоро ба як стакани дорои ацетон гузоред, доғҳоро дар сатҳи субстрат бо тозакунандаи ултрасадои bg-06c аз ширкати Bangjie electronics дар тӯли 20 дақиқа коркард кунед, партовҳои фарсудашударо дар сатҳи субстрати металлӣ бо спирт тоза кунед ва бо оби тозашуда хушк кунед. Сипас, гилхок (Al2O3), графен ва гибридии нанотубҳои карбон (mwnt-coohsdbs) ба таври мутаносиб (100: 0: 0, 99,8: 0,2: 0, 99,8: 0: 0,2, 99,6: 0,2: 0,2 миллиметр Nano) тайёр карда шуданд ва Заводи асбобхои НАНДА) барои фрезер ва омехта кардани шар. Суръати гардиши осиёб ба 220 Р/дақ муқаррар карда шуд ва осиёб шарӣ ба
Пас аз фрезеркунии тӯб, суръати гардиши зарфи фрезаи шарро ба навбат 1/2 муқаррар кунед, ки пас аз анҷом додани фрезеркунии тӯб суръати гардиши зарфи фрезаи шарро ба таври навбатӣ 1/2 пас аз анҷом додани фрезаи шарӣ муқаррар кунед. Агрегати сафолии фрезершуда ва пайвандкунанда мувофиқи фраксияи массаи 1,0 ∶ 0,8 баробар омехта карда мешавад. Ниҳоят, қабати илтиёмии сафолӣ тавассути раванди табобат ба даст оварда шуд.
2. Санҷиши зангзанӣ
Дар ин таҳқиқот, санҷиши зангзании электрохимиявӣ як истгоҳи электрохимиявии Шанхай Ченхуа chi660e-ро қабул мекунад ва санҷиш системаи санҷиши се электродро қабул мекунад. Электроди платина электроди ёрирасон, электроди нуқраи хлориди нуқра электроди истинод ва намунаи пӯшидашуда электроди корӣ буда, майдони таъсирбахши 1см2 мебошад. Электроди истинод, электроди корӣ ва электроди ёрирасонро дар ҳуҷайраи электролитӣ, тавре ки дар расмҳои 1 ва 2 нишон дода шудааст, бо асбоб пайваст кунед. Пеш аз санҷиш намунаро дар электролит, ки маҳлули 3,5% NaCl аст, тар кунед.
3. Тафель тахлили зангзании электрохимиявии руйпушхо
Дар расми 3 хати каҷи Тафели субстрати пӯшида ва қабати сафолӣ бо иловаҳои гуногуни нано пас аз зангзании электрохимиявӣ дар тӯли 19 соат нишон дода шудааст. Шиддати зангзанӣ, зичии ҷараёни зангзанӣ ва маълумоти санҷиши импеданси электрикӣ, ки аз санҷиши зангзании электрохимиявӣ гирифта шудаанд, дар ҷадвали 1 нишон дода шудаанд.
Пешниҳод кунед
Вақте ки зичии ҷараёни зангзанӣ хурдтар аст ва самаранокии муқовимат ба зангзанӣ баландтар аст, таъсири муқовимат ба зангзании рӯйпӯш беҳтар аст. Аз расми 3 ва ҷадвали 1 дидан мумкин аст, ки ҳангоми зангзании 19 соат шиддати максималии зангзании матритсаи металлҳои урён -0,680 В аст ва зичии ҷараёни зангзании матритса низ аз ҳама калонтар буда, ба 2,890 × 10-6 А/см2 мерасад 。 Ҳангоми пӯшонидани ҷараёнҳои зангзании гилхок, 78% ва PE 22,01% буд. Он нишон медиҳад, ки қабати сафолӣ нақши беҳтари муҳофизатӣ дорад ва метавонад муқовимати зангзании рӯйпӯшро дар электролитҳои нейтралӣ беҳтар кунад.
Вақте ки ба рӯйпӯш 0,2% mwnt-cooh-sdbs ё 0,2% графен илова карда шуд, зичии ҷараёни зангзанӣ коҳиш ёфт, муқовимат зиёд шуд ва муқовимат ба зангзании рӯйпӯшро боз ҳам беҳтар кард, PE мутаносибан 38,48% ва 40,10%. Вақте ки сатҳ бо 0,2% mwnt-cooh-sdbs ва 0,2% графен омехтаи гилхок пӯшонида мешавад, ҷараёни зангзанӣ минбаъд аз 2,890 × 10-6 А / см2 то 1,536 × 10-6 А / см2 коҳиш меёбад, ки арзиши максималии муқовимат аз 1738 Ω 28 Ω 2000 ва 1738 Ω 280 Ω зиёд мешавад. молидани метавонад ба 46,85% мерасад. Он нишон медиҳад, ки маҳсулоти мавриди ҳадафи омодашуда муқовимати хуби зангзанӣ дорад ва таъсири синергистии нанотубаҳои карбон ва графен метавонад муқовимати зангзании рӯйпӯши сафолиро ба таври муассир беҳтар кунад.
4. Таъсири вақти тар кардан ба импеданси молидани
Бо максади боз хам тадкик намудани му-кобилияти зангзании ко-розия, бо назардошти таъсири вакти ба электролит гудохтани намуна ба озмоиш хатхои тагйирёбии муқовимати чор қабат дар вақтҳои гуногуни обкашӣ ба даст оварда мешаванд, ки дар расми 4 нишон дода шудааст.
Пешниҳод кунед
Дар марҳилаи ибтидоии обкашӣ (10 соат) аз сабаби зичӣ ва сохтори рӯйпӯш, электролитро ба рӯйпӯш ғарқ кардан душвор аст. Дар айни замон, қабати сафолӣ муқовимати баланд нишон медиҳад. Пас аз як муддат тар кардан муқовимат ба таври назаррас коҳиш меёбад, зеро бо гузашти вақт электролит аз сурохиҳо ва тарқишҳои рӯйпӯш тадриҷан канали зангзанӣ ба вуҷуд оварда, ба матритса дохил мешавад, ки дар натиҷа муқовимати рӯйпӯш хеле кам мешавад.
Дар марҳилаи дуюм, вақте ки маҳсулоти зангзанӣ ба миқдори муайян зиёд мешавад, диффузия баста мешавад ва фосила тадриҷан баста мешавад. Дар айни замон, вақте ки электролит ба интерфейси пайванди қабати поёнии пайвастшавӣ / матритса ворид мешавад, молекулаҳои об бо элементи Fe дар матритса дар пайванди рӯйпӯш / матритса реаксия карда, як филми оксиди металлии тунукро ба вуҷуд меоранд, ки ба воридшавии электролит ба матритса халал мерасонад ва арзиши муқовиматро зиёд мекунад. Ҳангоми зангзании матритсаи металлии холӣ, қисми зиёди боришоти флокулентии сабз дар поёни электролит ба вуҷуд меояд. Маҳлули электролитикӣ ҳангоми электролиз кардани намунаи рӯйпӯшшуда рангро тағир надодааст, ки мавҷудияти реаксияи химиявии дар боло зикршударо исбот карда метавонад.
Аз сабаби кӯтоҳ будани вақти тар кардан ва омилҳои зиёди таъсири беруна, барои минбаъд ба даст овардани робитаи дақиқи тағирёбии параметрҳои электрохимиявӣ, каҷҳои Тафел 19 соат ва 19,5 соат таҳлил карда мешаванд. Зичии ҷараёни зангзанӣ ва муқовимат, ки тавассути нармафзори таҳлили zsimpwin ба даст оварда шудааст, дар ҷадвали 2 нишон дода шудааст. Ин мумкин аст, ки ҳангоми 19 соат афтида, дар муқоиса бо субстрати луч, зичии ҷараёнҳои зангзании гилхок ва гилхоки таркибии молидани дорои маводи иловагии нано хурдтар ва арзиши муқовимат калонтар аст. Қимати муқовимати рӯйпӯши сафолии дорои нанотубаҳои карбон ва қабати дорои графен тақрибан якхела аст, дар ҳоле ки сохтори пӯшиш бо нанотубаҳои карбон ва маводи таркибии графен ба таври назаррас афзоиш ёфтааст, Ин аз он сабаб аст, ки таъсири синергистии нанотубаҳои карбон якченака ва графен дученака муқовимати зангзании маводро беҳтар мекунад.
Бо зиёд шудани вақти таъмид (19,5 соат) муқовимати субстрати бараҳна зиёд мешавад, ки ин нишон медиҳад, ки он дар марҳилаи дуюми зангзанӣ қарор дорад ва дар рӯи субстрат плёнкаи оксиди металлӣ ҳосил мешавад. Ба ҳамин монанд, бо афзоиши вақт, муқовимати рӯйпӯши сафолии софи алюминийи алюминий низ афзоиш меёбад, ки дар ин вақт, гарчанде ки таъсири сустшавии рӯйпӯши сафолӣ вуҷуд дорад, электролит ба интерфейси пайвастшавии рӯйпӯш / матритса ворид шуда, тавассути реаксияи химиявӣ филми оксиди истеҳсол мекунад.
Дар муқоиса бо рӯйпӯши алюминийи дорои 0,2% mwnt-cooh-sdbs, рӯйпӯши гилхок дорои 0,2% графен ва рӯйпӯши гилхок дорои 0,2% mwnt-cooh-sdbs ва 0,2% графен, муқовимати рӯйпӯш бо афзоиши вақт ба таври назаррас коҳиш ёфт,22,56% кам шуд. 9,61% мутаносибан, ки нишон медиҳад, ки электролит дар ин вақт ба пайванди байни рӯйпӯш ва субстрат надаромадааст, Ин аз он сабаб аст, ки сохтори нанотубаҳои карбон ва графен воридшавии ба поёни электролитро бозмедорад ва ҳамин тавр матритсаро муҳофизат мекунад. Таъсири синергетикии ин ду минбаъд тасдиқ карда мешавад. Қабати дорои ду маводи нано муқовимати беҳтар ба зангзанӣ дорад.
Тавассути каҷи Тафел ва каҷи тағирёбии арзиши импеданси электрикӣ маълум шуд, ки рӯйпӯши сафолии гилхок бо графен, нанотубаҳои карбон ва омехтаи онҳо метавонад муқовимат ба зангзании матритсаи металлиро беҳтар кунад ва таъсири синергистии ин ду метавонад муқовимати зангзании рӯйпӯши сафолии илтиёмиро боз ҳам беҳтар кунад. Бо мақсади таҳқиқи минбаъдаи таъсири иловаҳои нано ба муқовимат ба зангзании рӯйпӯш, морфологияи микросатҳи рӯйпӯш пас аз зангзанӣ мушоҳида карда шуд.
Пешниҳод кунед
Тасвири 5 (A1, A2, B1, B2) морфологияи рӯизаминии фошшудаи 304 аз пӯлоди зангногир ва сафолҳои гилхокҳои софи пӯшонидашударо бо андозаи гуногун пас аз зангзанӣ нишон медиҳад. Расми 5 (А2) нишон медиҳад, ки сатҳи пас аз зангзанӣ ноҳамвор мешавад. Барои субстрати холӣ, пас аз ба электролит ғарқ шудан дар рӯи замин якчанд чоҳҳои калони зангзанӣ пайдо мешаванд, ки муқовимат ба зангзании матритсаи металлҳои урёнро паст мекунад ва электролит ба матритса осон аст. Барои пӯшиши сафолии гилхок, тавре ки дар расми 5 (B2) нишон дода шудааст, гарчанде ки каналҳои зангзании ковокӣ пас аз зангзанӣ ба вуҷуд меоянд, сохтори нисбатан зич ва муқовимати аълои зангзании рӯйпӯши сафолии гилхок ҳуҷуми электролитро самаранок бозмедорад, ки сабаби беҳтар шудани муқовимати сафолии гилхокро шарҳ медиҳад.
Пешниҳод кунед
Морфологияи рӯизаминии mwnt-cooh-sdbs, қабатҳои дорои 0,2% графен ва қабатҳои дорои 0,2% mwnt-cooh-sdbs ва 0,2% графен. Дидан мумкин аст, ки ду қабати дорои графен дар расми 6 (B2 ва C2) сохтори ҳамвор доранд, пайванди байни зарраҳо дар пӯшиш сахт аст ва зарраҳои агрегатӣ бо часпак сахт печонида шудаанд. Гарчанде ки сатҳ тавассути электролит эрозия мешавад, каналҳои камтари сӯрохҳо ба вуҷуд меоянд. Пас аз зангзанӣ, сатҳи рӯйпӯш зич аст ва сохторҳои камбудӣ вуҷуд доранд. Барои расми 6 (A1, A2), аз сабаби хусусиятҳои mwnt-cooh-sdbs, қабати пеш аз зангзанӣ сохтори яксон тақсимшудаи ковок мебошад. Пас аз зангзанӣ сӯрохиҳои қисми аслӣ танг ва дароз шуда, канал чуқуртар мешавад. Дар муқоиса бо расми 6 (B2, C2), сохтор камбудиҳои бештар дорад, ки ба тақсимоти андозаи арзиши импеданси рӯйпӯш, ки аз санҷиши зангзании электрохимиявӣ гирифта шудааст, мувофиқ аст. Он нишон медиҳад, ки рӯйпӯши сафолии алюминийи дорои графен, махсусан омехтаи графен ва нанотуби карбон, беҳтарин муқовимат ба зангзаниро дорад. Ин аз он сабаб аст, ки сохтори нанотуби карбон ва графен метавонанд паҳншавии тарқишро ба таври муассир боздоранд ва матритсаро муҳофизат кунанд.
5. Муҳокима ва хулоса
Тавассути санҷиши муқовимат ба зангзании нанотубаҳои карбон ва иловаҳои графен дар рӯйпӯши сафолии гилхок ва таҳлили микроструктураи сатҳи рӯйпӯш, хулосаҳои зерин бароварда мешаванд:
(1) Вақте ки вақти зангзанӣ 19 соат буд, бо илова кардани 0,2% гибридии нанотуби карбон + 0,2% маводи омехтаи графен бо қабати сафолии глинозем, зичии ҷараёни зангзанӣ аз 2,890 × 10-6 А / см2 то 1,536 × 10-6 А / см2 зиёд шуд, таъсир аз 1,536 × 10-6 А / см18 зиёд шуд. Ом то 28079 Ом буда, самаранокии муқовимат ба зангзанӣ бузургтарин аст, 46,85%. Дар муқоиса бо рӯйпӯши сафолии гилхок, рӯйпӯши таркибӣ бо графен ва нанотубаҳои карбон муқовимати беҳтари зангзанӣ дорад.
(2) Бо зиёд шудани вақти ғарқшавии электролит, электролит ба сатҳи муштараки пӯшиш / субстрат ворид шуда, филми оксиди металлиро ба вуҷуд меорад, ки ба воридшавии электролит ба субстрат халал мерасонад. Муқовимати электрикӣ аввал кам мешавад ва баъд зиёд мешавад ва муқовимати зангзании рӯйпӯши сафолии гилхок паст аст. Сохтор ва синергияи нанотубаҳои карбон ва графен воридшавии ба поёни электролитро бозмедорад. Ҳангоми дар давоми 19,5 соат тар кардан, муқовимати электрикии рӯйпӯши дорои маводи нано мутаносибан 22,94%, 25,60% ва 9,61% коҳиш ёфт ва муқовимати зангзании рӯйпӯш хуб буд.
6. Механизми таъсири муқовимат ба зангзании рӯйпӯшҳо
Тавассути каҷи Тафел ва каҷи тағирёбии арзиши импеданси электрикӣ маълум шуд, ки рӯйпӯши сафолии гилхок бо графен, нанотубаҳои карбон ва омехтаи онҳо метавонад муқовимат ба зангзании матритсаи металлиро беҳтар кунад ва таъсири синергистии ин ду метавонад муқовимати зангзании рӯйпӯши сафолии илтиёмиро боз ҳам беҳтар кунад. Бо мақсади таҳқиқи минбаъдаи таъсири иловаҳои нано ба муқовимат ба зангзании рӯйпӯш, морфологияи микросатҳи рӯйпӯш пас аз зангзанӣ мушоҳида карда шуд.
Тасвири 5 (A1, A2, B1, B2) морфологияи рӯизаминии фошшудаи 304 аз пӯлоди зангногир ва сафолҳои гилхокҳои софи пӯшонидашударо бо андозаи гуногун пас аз зангзанӣ нишон медиҳад. Расми 5 (А2) нишон медиҳад, ки сатҳи пас аз зангзанӣ ноҳамвор мешавад. Барои субстрати холӣ, пас аз ба электролит ғарқ шудан дар рӯи замин якчанд чоҳҳои калони зангзанӣ пайдо мешаванд, ки муқовимат ба зангзании матритсаи металлҳои урёнро паст мекунад ва электролит ба матритса осон аст. Барои пӯшиши сафолии гилхок, тавре ки дар расми 5 (B2) нишон дода шудааст, гарчанде ки каналҳои зангзании ковокӣ пас аз зангзанӣ ба вуҷуд меоянд, сохтори нисбатан зич ва муқовимати аълои зангзании рӯйпӯши сафолии гилхок ҳуҷуми электролитро самаранок бозмедорад, ки сабаби беҳтар шудани муқовимати сафолии гилхокро шарҳ медиҳад.
Морфологияи рӯизаминии mwnt-cooh-sdbs, қабатҳои дорои 0,2% графен ва қабатҳои дорои 0,2% mwnt-cooh-sdbs ва 0,2% графен. Дидан мумкин аст, ки ду қабати дорои графен дар расми 6 (B2 ва C2) сохтори ҳамвор доранд, пайванди байни зарраҳо дар пӯшиш сахт аст ва зарраҳои агрегатӣ бо часпак сахт печонида шудаанд. Гарчанде ки сатҳ тавассути электролит эрозия мешавад, каналҳои камтари сӯрохҳо ба вуҷуд меоянд. Пас аз зангзанӣ, сатҳи рӯйпӯш зич аст ва сохторҳои камбудӣ вуҷуд доранд. Барои расми 6 (A1, A2), аз сабаби хусусиятҳои mwnt-cooh-sdbs, қабати пеш аз зангзанӣ сохтори яксон тақсимшудаи ковок мебошад. Пас аз зангзанӣ сӯрохиҳои қисми аслӣ танг ва дароз шуда, канал чуқуртар мешавад. Дар муқоиса бо расми 6 (B2, C2), сохтор камбудиҳои бештар дорад, ки ба тақсимоти андозаи арзиши импеданси рӯйпӯш, ки аз санҷиши зангзании электрохимиявӣ гирифта шудааст, мувофиқ аст. Он нишон медиҳад, ки рӯйпӯши сафолии алюминийи дорои графен, махсусан омехтаи графен ва нанотуби карбон, беҳтарин муқовимат ба зангзаниро дорад. Ин аз он сабаб аст, ки сохтори нанотуби карбон ва графен метавонанд паҳншавии тарқишро ба таври муассир боздоранд ва матритсаро муҳофизат кунанд.
7. Муҳокима ва хулоса
Тавассути санҷиши муқовимат ба зангзании нанотубаҳои карбон ва иловаҳои графен дар рӯйпӯши сафолии гилхок ва таҳлили микроструктураи сатҳи рӯйпӯш, хулосаҳои зерин бароварда мешаванд:
(1) Вақте ки вақти зангзанӣ 19 соат буд, бо илова кардани 0,2% гибридии нанотуби карбон + 0,2% маводи омехтаи графен бо қабати сафолии глинозем, зичии ҷараёни зангзанӣ аз 2,890 × 10-6 А / см2 то 1,536 × 10-6 А / см2 зиёд шуд, таъсир аз 1,536 × 10-6 А / см18 зиёд шуд. Ом то 28079 Ом буда, самаранокии муқовимат ба зангзанӣ бузургтарин аст, 46,85%. Дар муқоиса бо рӯйпӯши сафолии гилхок, рӯйпӯши таркибӣ бо графен ва нанотубаҳои карбон муқовимати беҳтари зангзанӣ дорад.
(2) Бо зиёд шудани вақти ғарқшавии электролит, электролит ба сатҳи муштараки пӯшиш / субстрат ворид шуда, филми оксиди металлиро ба вуҷуд меорад, ки ба воридшавии электролит ба субстрат халал мерасонад. Муқовимати электрикӣ аввал кам мешавад ва баъд зиёд мешавад ва муқовимати зангзании рӯйпӯши сафолии гилхок паст аст. Сохтор ва синергияи нанотубаҳои карбон ва графен воридшавии ба поёни электролитро бозмедорад. Ҳангоми дар давоми 19,5 соат тар кардан, муқовимати электрикии рӯйпӯши дорои маводи нано мутаносибан 22,94%, 25,60% ва 9,61% коҳиш ёфт ва муқовимати зангзании рӯйпӯш хуб буд.
(3) Бо назардошти хусусиятҳои нанотубаҳои карбон, рӯйпӯше, ки танҳо бо нанотубаҳои карбон илова карда шудааст, пеш аз зангзанӣ сохтори яксон тақсимшуда дорад. Пас аз зангзанӣ, сӯрохиҳои қисми аслӣ танг ва дароз мешаванд ва каналҳо амиқтар мешаванд. Қабати дорои графен пеш аз зангзанӣ сохтори ҳамвор дорад, омезиши байни зарраҳо дар пӯшиш наздик аст ва зарраҳои агрегатӣ бо илтиёмӣ сахт печонида мешаванд. Гарчанде ки сатҳ пас аз зангзанӣ тавассути электролит эрозия мешавад, каналҳои сӯрохиҳо каманд ва сохтор то ҳол зич аст. Сохтори нанотубаҳои карбон ва графен метавонанд паҳншавии тарқишҳоро ба таври муассир манъ кунанд ва матритсаро муҳофизат кунанд.
Вақти фиристодан: 09-09-2022