1. Maandalizi ya mipako
Ili kuwezesha mtihani wa umeme wa baadaye, 30mm huchaguliwa × 4 mm 304 chuma cha pua kama msingi. Kipolishi na uondoe safu ya mabaki ya oksidi na matangazo ya kutu kwenye uso wa substrate na sandpaper, uweke ndani ya beaker iliyo na asetoni, kutibu stain kwenye uso wa substrate na BG-06C Ultrasonic safi ya Kampuni ya Electronics ya Bangjie kwa 20min, Ondoa Uchafu wa kuvaa juu ya uso wa substrate ya chuma na pombe na maji yaliyotiwa maji, na ukauke na blower. Halafu, alumina (Al2O3), graphene na mseto wa kaboni nanotube (MWNT-COOHSDBS) zilitayarishwa kwa idadi (100: 0: 0, 99.8: 0.2: 0, 99.8: 0: 0.2, 99.6: 0.2: 0.2), na kuweka ndani Kinu cha mpira (QM-3SP2 ya kiwanda cha chombo cha Nanjing Nanda) kwa milling ya mpira na mchanganyiko. Kasi ya kuzunguka ya kinu cha mpira iliwekwa 220 r / min, na kinu cha mpira kiligeuzwa
Baada ya milling ya mpira, weka kasi ya mzunguko wa tank ya milling ya mpira kuwa 1/2 mbadala baada ya milling ya mpira kukamilika, na kuweka kasi ya mzunguko wa tank ya milling ya mpira kuwa 1/2 mbadala baada ya milling ya mpira kukamilika. Mpira uliochanganywa wa kauri na binder huchanganywa sawasawa kulingana na sehemu kubwa ya 1.0 ∶ 0.8. Mwishowe, mipako ya kauri ya wambiso ilipatikana kwa mchakato wa kuponya.
2. Mtihani wa kutu
Katika utafiti huu, mtihani wa kutu wa umeme unachukua Shanghai Chenhua Chi660E kazi ya umeme, na mtihani unachukua mfumo wa mtihani wa elektroni tatu. Electrode ya platinamu ni elektroni ya msaidizi, elektroni ya fedha ya kloridi ya fedha ni elektroni ya kumbukumbu, na sampuli iliyofunikwa ni elektroni inayofanya kazi, na eneo la mfiduo mzuri wa 1cm2. Unganisha elektroni ya kumbukumbu, elektroni ya kufanya kazi na elektroni msaidizi katika kiini cha elektroni na chombo, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1 na 2. Kabla ya jaribio, loweka sampuli kwenye elektroli, ambayo ni suluhisho la NaCl 3.5%.
3. Mchanganuo wa Tafel wa kutu ya umeme wa mipako
Mtini. 3 inaonyesha Curve ya tafel ya substrate isiyo na alama na mipako ya kauri iliyofunikwa na viongezeo tofauti vya nano baada ya kutu ya umeme kwa 19h. Voltage ya kutu, wiani wa sasa wa kutu na data ya mtihani wa umeme wa kuingizwa iliyopatikana kutoka kwa mtihani wa kutu wa umeme huonyeshwa kwenye Jedwali 1.
Wasilisha
Wakati wiani wa sasa wa kutu ni mdogo na ufanisi wa upinzani wa kutu ni juu, athari ya upinzani wa kutu ya mipako ni bora. Inaweza kuonekana kutoka Kielelezo 3 na Jedwali 1 kwamba wakati wa kutu ni 19H, kiwango cha juu cha kutu cha matrix ya chuma ni -0.680 V, na wiani wa sasa wa kutu pia ni kubwa zaidi, kufikia 2.890 × 10-6 A /cm2。 Wakati wa kufunikwa na mipako safi ya kauri ya alumina, wiani wa sasa wa kutu ulipungua hadi 78% na PE ilikuwa 22.01%. Inaonyesha kuwa mipako ya kauri inachukua jukumu bora la kinga na inaweza kuboresha upinzani wa kutu wa mipako katika elektroni ya upande wowote.
Wakati 0.2% MWNT-COOH-SDBS au graphene ya 0.2% iliongezwa kwenye mipako, wiani wa sasa wa kutu ulipungua, upinzani uliongezeka, na upinzani wa kutu wa mipako uliboreshwa zaidi, na PE ya 38.48% na 40.10% mtawaliwa. Wakati uso umefungwa na 0% MWNT-COOH-SDBS na mipako ya alumina iliyochanganywa na graphene, sasa ya kutu imepunguzwa zaidi kutoka 2.890 × 10-6 A / cm2 hadi 1.536 × 10-6 A / cm2, upinzani mkubwa wa Thamani, iliongezeka kutoka 11388 Ω hadi 28079 Ω, na PE ya mipako inaweza kufikia 46.85%. Inaonyesha kuwa bidhaa iliyolengwa iliyoandaliwa ina upinzani mzuri wa kutu, na athari ya synergistic ya nanotubes za kaboni na graphene inaweza kuboresha vyema upinzani wa kutu wa mipako ya kauri.
4. Athari za wakati wa kuloweka juu ya mipako ya mipako
Ili kuchunguza zaidi upinzani wa kutu wa mipako, ukizingatia ushawishi wa wakati wa kuzamisha wa sampuli kwenye elektroliti kwenye jaribio, mabadiliko ya upinzani wa mipako hiyo minne kwa wakati tofauti wa kuzamisha hupatikana, kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu 4.
Wasilisha
Katika hatua ya kwanza ya kuzamishwa (10 h), kwa sababu ya wiani mzuri na muundo wa mipako, elektroli ni ngumu kutuliza ndani ya mipako. Kwa wakati huu, mipako ya kauri inaonyesha upinzani mkubwa. Baada ya kuloweka kwa muda, upinzani hupungua sana, kwa sababu kwa kupita kwa wakati, elektroliti hutengeneza kituo cha kutu kupitia pores na nyufa kwenye mipako na huingia kwenye tumbo, na kusababisha kupungua kwa nguvu kwa upinzani wa mipako.
Katika hatua ya pili, wakati bidhaa za kutu zinaongezeka kwa kiwango fulani, utengamano umezuiliwa na pengo limezuiliwa polepole. Wakati huo huo, wakati elektroni inapoingia kwenye kiunganishi cha dhamana ya safu ya chini / matrix, molekuli za maji zitaguswa na kitu cha FE kwenye matrix kwenye makutano ya mipako / matrix ili kutoa filamu nyembamba ya oksidi, ambayo inazuia ile Kupenya kwa elektroni ndani ya tumbo na huongeza thamani ya upinzani. Wakati matrix ya chuma wazi imechomwa kwa umeme, eneo kubwa la kijani kibichi hutolewa chini ya elektroli. Suluhisho la elektroni halikubadilisha rangi wakati elektroni ya sampuli iliyofunikwa, ambayo inaweza kudhibitisha uwepo wa athari ya kemikali hapo juu.
Kwa sababu ya muda mfupi wa kuloweka na sababu kubwa za ushawishi wa nje, ili kupata uhusiano sahihi wa mabadiliko ya vigezo vya umeme, mikondo ya tafel ya 19 h na 19.5 h inachambuliwa. Uzani wa sasa wa kutu na upinzani uliopatikana na programu ya uchambuzi wa zsimpwin umeonyeshwa kwenye Jedwali 2. Inaweza kupatikana kuwa wakati wa kulowekwa kwa 19 h, ikilinganishwa na substrate isiyo wazi, vifaa vya sasa vya kutu vya alumina safi na alumina composite iliyo na vifaa vya kuongeza nano ni ndogo na thamani ya upinzani ni kubwa. Thamani ya upinzani wa mipako ya kauri iliyo na nanotubes za kaboni na mipako iliyo na graphene ni sawa, wakati muundo wa mipako na nanotubes za kaboni na vifaa vya graphene vinaimarishwa sana, hii ni kwa sababu athari ya synergistic ya nanotubes za kaboni mbili na mbili-pande mbili graphenenenene Inaboresha upinzani wa kutu wa nyenzo.
Pamoja na kuongezeka kwa wakati wa kuzamisha (19.5 h), upinzani wa kuongezeka kwa sehemu ndogo, ikionyesha kuwa iko katika hatua ya pili ya kutu na filamu ya oksidi ya chuma hutolewa juu ya uso wa substrate. Vivyo hivyo, na kuongezeka kwa muda, upinzani wa mipako safi ya kauri ya alumina pia huongezeka, ikionyesha kuwa kwa wakati huu, ingawa kuna athari ya polepole ya mipako ya kauri, elektrolyte imeingia ndani kupitia athari ya kemikali.
Ikilinganishwa na mipako ya alumina iliyo na 0.2% MWNT-COOH-SDBS, mipako ya alumina iliyo na graphene 0.2% na mipako ya alumina iliyo na 0.2% MWNT-COOH-SDBS na graphene 0.2%, upinzani wa mipako ulipungua sana na kuongezeka kwa muda, kupungua Kwa 22.94%, 25.60% na 9.61% mtawaliwa, ikionyesha kuwa elektroliti haikuingia Katika pamoja kati ya mipako na substrate kwa wakati huu, ni kwa sababu muundo wa nanotubes za kaboni na graphene huzuia kupenya kwa chini kwa elektroliti, na hivyo kulinda matrix. Athari za umoja wa hizi mbili zinathibitishwa zaidi. Mipako iliyo na vifaa viwili vya nano ina upinzani bora wa kutu.
Kupitia Curve ya Tafel na Curve ya mabadiliko ya thamani ya uingizwaji wa umeme, hugunduliwa kuwa mipako ya kauri ya alumina na graphene, nanotubes za kaboni na mchanganyiko wao unaweza kuboresha upinzani wa kutu wa matrix ya chuma, na athari ya synergistic ya hizo mbili zinaweza kuboresha kutu zaidi ya kutu Upinzani wa mipako ya kauri ya wambiso. Ili kuchunguza zaidi athari za nyongeza za nano juu ya upinzani wa kutu wa mipako, morphology ndogo ya uso wa mipako baada ya kutu kuzingatiwa.
Wasilisha
Kielelezo 5 (A1, A2, B1, B2) kinaonyesha morphology ya uso wa chuma cha pua 304 na kauri safi za alumina kwa ukuzaji tofauti baada ya kutu. Kielelezo 5 (A2) kinaonyesha kuwa uso baada ya kutu unakuwa mbaya. Kwa sehemu ndogo, mashimo kadhaa ya kutu huonekana juu ya uso baada ya kuzamishwa katika elektroni, ikionyesha kuwa upinzani wa kutu wa matrix ya chuma ni duni na elektrolyte ni rahisi kupenya ndani ya tumbo. Kwa mipako safi ya kauri ya alumina, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 5 (B2), ingawa njia za kutu za kutu hutolewa baada ya kutu, muundo mnene na upinzani bora wa kutu wa mipako safi ya kauri ya alumina huzuia uvamizi wa elektroni, ambayo inaelezea sababu ya sababu ya sababu ya alumina kauri huzuia uvamizi wa elektroni, ambayo inaelezea sababu ya sababu ya alumina kauri kwa ufanisi kuzuia uvamizi wa elektroni, ambayo inaelezea sababu ya alumina kauri mipako kuzuia ufanisi uvamizi wa elektroni, ambayo inaelezea sababu ya alumina kauri ya alumina kuzuia uvamizi wa elektroni, ambayo inaelezea sababu ya alumina kauri kauri kuzuia uvamizi wa elektroni, ambayo inaelezea sababu ya alumina kauri kauri kuzuia uvamizi wa elektroni, ambayo inaelezea sababu ya alumina kauri Uboreshaji mzuri wa kuingizwa kwa mipako ya kauri ya alumina.
Wasilisha
Morphology ya uso wa MWNT-COOH-SDBS, mipako iliyo na graphene 0.2% na mipako iliyo na 0.2% MWNT-COOH-SDBS na graphene 0.2%. Inaweza kuonekana kuwa vifuniko viwili vilivyo na graphene kwenye Kielelezo 6 (B2 na C2) vina muundo wa gorofa, kati ya chembe kwenye mipako ni ngumu, na chembe za jumla zimefungwa sana na wambiso. Ingawa uso huharibiwa na elektroni, njia ndogo za pore huundwa. Baada ya kutu, uso wa mipako ni mnene na kuna miundo michache ya kasoro. Kwa Kielelezo 6 (A1, A2), kwa sababu ya sifa za MWNT-COOH-SDBS, mipako kabla ya kutu ni muundo wa porous uliosambazwa sawa. Baada ya kutu, pores ya sehemu ya asili huwa nyembamba na ndefu, na kituo kinakuwa zaidi. Ikilinganishwa na Mchoro 6 (B2, C2), muundo una kasoro zaidi, ambayo inaambatana na usambazaji wa ukubwa wa mipako ya mipako iliyopatikana kutoka kwa mtihani wa kutu wa umeme. Inaonyesha kuwa mipako ya kauri ya alumina iliyo na graphene, haswa mchanganyiko wa graphene na nanotube ya kaboni, ina upinzani bora wa kutu. Hii ni kwa sababu muundo wa nanotube ya kaboni na graphene inaweza kuzuia utengamano wa ufa na kulinda matrix.
5. Majadiliano na muhtasari
Kupitia mtihani wa upinzani wa kutu wa nanotubes za kaboni na viongezeo vya graphene kwenye mipako ya kauri ya alumina na uchambuzi wa muundo wa uso wa mipako, hitimisho zifuatazo zinatolewa:
. CM2, uingizaji wa umeme huongezeka kutoka 11388 Ω hadi 28079 Ω, na upinzani wa kutu Ufanisi ni kubwa zaidi, 46.85%. Ikilinganishwa na mipako safi ya kauri ya alumina, mipako ya mchanganyiko na graphene na nanotubes ya kaboni ina upinzani bora wa kutu.
. Uingiliaji wa umeme kwanza hupungua na kisha huongezeka, na upinzani wa kutu wa mipako safi ya kauri ya alumina ni duni. Muundo na umoja wa nanotubes za kaboni na graphene zilizuia kupenya kwa chini kwa elektroni. Wakati wa kulowekwa kwa 19.5 h, uingizwaji wa umeme wa mipako iliyo na vifaa vya nano ilipungua kwa 22.94%, 25.60% na 9.61% mtawaliwa, na upinzani wa kutu wa mipako ulikuwa mzuri.
6. Ushawishi wa utaratibu wa upinzani wa kutu
Kupitia Curve ya Tafel na Curve ya mabadiliko ya thamani ya uingizwaji wa umeme, hugunduliwa kuwa mipako ya kauri ya alumina na graphene, nanotubes za kaboni na mchanganyiko wao unaweza kuboresha upinzani wa kutu wa matrix ya chuma, na athari ya synergistic ya hizo mbili zinaweza kuboresha kutu zaidi ya kutu Upinzani wa mipako ya kauri ya wambiso. Ili kuchunguza zaidi athari za nyongeza za nano juu ya upinzani wa kutu wa mipako, morphology ndogo ya uso wa mipako baada ya kutu kuzingatiwa.
Kielelezo 5 (A1, A2, B1, B2) kinaonyesha morphology ya uso wa chuma cha pua 304 na kauri safi za alumina kwa ukuzaji tofauti baada ya kutu. Kielelezo 5 (A2) kinaonyesha kuwa uso baada ya kutu unakuwa mbaya. Kwa sehemu ndogo, mashimo kadhaa ya kutu huonekana juu ya uso baada ya kuzamishwa katika elektroni, ikionyesha kuwa upinzani wa kutu wa matrix ya chuma ni duni na elektrolyte ni rahisi kupenya ndani ya tumbo. Kwa mipako safi ya kauri ya alumina, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 5 (B2), ingawa njia za kutu za kutu hutolewa baada ya kutu, muundo mnene na upinzani bora wa kutu wa mipako safi ya kauri ya alumina huzuia uvamizi wa elektroni, ambayo inaelezea sababu ya sababu ya sababu ya alumina kauri huzuia uvamizi wa elektroni, ambayo inaelezea sababu ya sababu ya alumina kauri kwa ufanisi kuzuia uvamizi wa elektroni, ambayo inaelezea sababu ya alumina kauri mipako kuzuia ufanisi uvamizi wa elektroni, ambayo inaelezea sababu ya alumina kauri ya alumina kuzuia uvamizi wa elektroni, ambayo inaelezea sababu ya alumina kauri kauri kuzuia uvamizi wa elektroni, ambayo inaelezea sababu ya alumina kauri kauri kuzuia uvamizi wa elektroni, ambayo inaelezea sababu ya alumina kauri Uboreshaji mzuri wa kuingizwa kwa mipako ya kauri ya alumina.
Morphology ya uso wa MWNT-COOH-SDBS, mipako iliyo na graphene 0.2% na mipako iliyo na 0.2% MWNT-COOH-SDBS na graphene 0.2%. Inaweza kuonekana kuwa vifuniko viwili vilivyo na graphene kwenye Kielelezo 6 (B2 na C2) vina muundo wa gorofa, kati ya chembe kwenye mipako ni ngumu, na chembe za jumla zimefungwa sana na wambiso. Ingawa uso huharibiwa na elektroni, njia ndogo za pore huundwa. Baada ya kutu, uso wa mipako ni mnene na kuna miundo michache ya kasoro. Kwa Kielelezo 6 (A1, A2), kwa sababu ya sifa za MWNT-COOH-SDBS, mipako kabla ya kutu ni muundo wa porous uliosambazwa sawa. Baada ya kutu, pores ya sehemu ya asili huwa nyembamba na ndefu, na kituo kinakuwa zaidi. Ikilinganishwa na Mchoro 6 (B2, C2), muundo una kasoro zaidi, ambayo inaambatana na usambazaji wa ukubwa wa mipako ya mipako iliyopatikana kutoka kwa mtihani wa kutu wa umeme. Inaonyesha kuwa mipako ya kauri ya alumina iliyo na graphene, haswa mchanganyiko wa graphene na nanotube ya kaboni, ina upinzani bora wa kutu. Hii ni kwa sababu muundo wa nanotube ya kaboni na graphene inaweza kuzuia utengamano wa ufa na kulinda matrix.
7. Majadiliano na muhtasari
Kupitia mtihani wa upinzani wa kutu wa nanotubes za kaboni na viongezeo vya graphene kwenye mipako ya kauri ya alumina na uchambuzi wa muundo wa uso wa mipako, hitimisho zifuatazo zinatolewa:
. CM2, uingizaji wa umeme huongezeka kutoka 11388 Ω hadi 28079 Ω, na upinzani wa kutu Ufanisi ni kubwa zaidi, 46.85%. Ikilinganishwa na mipako safi ya kauri ya alumina, mipako ya mchanganyiko na graphene na nanotubes ya kaboni ina upinzani bora wa kutu.
. Uingiliaji wa umeme kwanza hupungua na kisha huongezeka, na upinzani wa kutu wa mipako safi ya kauri ya alumina ni duni. Muundo na umoja wa nanotubes za kaboni na graphene zilizuia kupenya kwa chini kwa elektroni. Wakati wa kulowekwa kwa 19.5 h, uingizwaji wa umeme wa mipako iliyo na vifaa vya nano ilipungua kwa 22.94%, 25.60% na 9.61% mtawaliwa, na upinzani wa kutu wa mipako ulikuwa mzuri.
(3) Kwa sababu ya sifa za nanotubes za kaboni, mipako iliyoongezwa na nanotubes ya kaboni pekee ina muundo uliosambazwa wa porous kabla ya kutu. Baada ya kutu, pores ya sehemu ya asili huwa nyembamba na ndefu, na njia zinakuwa zaidi. Mipako iliyo na graphene ina muundo wa gorofa kabla ya kutu, mchanganyiko kati ya chembe kwenye mipako uko karibu, na chembe za jumla zimefungwa sana na wambiso. Ingawa uso huharibiwa na elektroli baada ya kutu, kuna njia chache za pore na muundo bado ni mnene. Muundo wa nanotubes za kaboni na graphene zinaweza kuzuia uenezi wa ufa na kulinda matrix.
Wakati wa chapisho: Mar-09-2022