बातम्या - ग्राफीन/कार्बन नॅनोट्यूब प्रबलित ॲल्युमिना सिरॅमिक कोटिंगच्या गंज प्रतिकारावर अभ्यास

1. कोटिंग तयार करणे
नंतरची इलेक्ट्रोकेमिकल चाचणी सुलभ करण्यासाठी, बेस म्हणून 30 मिमी × 4 मिमी 304 स्टेनलेस स्टील निवडले आहे.सँडपेपरसह सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावरील अवशिष्ट ऑक्साईड थर आणि गंजचे डाग पॉलिश करा आणि काढून टाका, त्यांना एसीटोन असलेल्या बीकरमध्ये ठेवा, बँगजी इलेक्ट्रॉनिक्स कंपनीच्या bg-06c अल्ट्रासोनिक क्लिनरने सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावरील डाग 20 मिनिटांसाठी हाताळा, काढून टाका. मेटल सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावर अल्कोहोल आणि डिस्टिल्ड वॉटरसह पोशाख मोडतोड करा आणि ब्लोअरने वाळवा.त्यानंतर, ॲल्युमिना (Al2O3), ग्राफीन आणि हायब्रीड कार्बन नॅनोट्यूब (mwnt-coohsdbs) प्रमाणात तयार केले गेले (100: 0: 0, 99.8: 0.2: 0, 99.8: 0: 0.2, 99.6: 0.2: 0.2 मध्ये), आणि ठेवले. बॉल मिलिंग आणि मिक्सिंगसाठी बॉल मिल (नानजिंग नंदा इन्स्ट्रुमेंट फॅक्टरीचा qm-3sp2).बॉल मिलचा फिरण्याचा वेग 220 आर / मिनिट सेट केला गेला आणि बॉल मिल वळली

बॉल मिलिंगनंतर, बॉल मिलिंग पूर्ण झाल्यानंतर बॉल मिलिंग टँकची फिरण्याची गती वैकल्पिकरित्या 1/2 सेट करा आणि बॉल मिलिंग पूर्ण झाल्यानंतर बॉल मिलिंग टाकीची फिरण्याची गती वैकल्पिकरित्या 1/2 सेट करा.बॉल मिल्ड सिरेमिक एग्रीगेट आणि बाईंडर 1.0 ∶ 0.8 च्या वस्तुमान अपूर्णांकानुसार समान रीतीने मिसळले जातात.शेवटी, चिकट सिरेमिक कोटिंग क्युरींग प्रक्रियेद्वारे प्राप्त केले गेले.

2. गंज चाचणी
या अभ्यासात, इलेक्ट्रोकेमिकल गंज चाचणी शांघाय चेन्हुआ chi660e इलेक्ट्रोकेमिकल वर्कस्टेशनचा अवलंब करते आणि चाचणी तीन इलेक्ट्रोड चाचणी प्रणालीचा अवलंब करते.प्लॅटिनम इलेक्ट्रोड हे सहायक इलेक्ट्रोड आहे, सिल्व्हर सिल्व्हर क्लोराईड इलेक्ट्रोड हे संदर्भ इलेक्ट्रोड आहे आणि लेपित नमुना कार्यरत इलेक्ट्रोड आहे, ज्याचे प्रभावी एक्सपोजर क्षेत्र 1cm2 आहे.आकृती 1 आणि 2 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे इलेक्ट्रोलाइटिक सेलमधील संदर्भ इलेक्ट्रोड, कार्यरत इलेक्ट्रोड आणि सहायक इलेक्ट्रोड इन्स्ट्रुमेंटसह कनेक्ट करा. चाचणीपूर्वी, नमुना इलेक्ट्रोलाइटमध्ये भिजवा, जे 3.5% NaCl द्रावण आहे.

3. कोटिंग्सच्या इलेक्ट्रोकेमिकल गंजचे टाफेल विश्लेषण
अंजीर 3 मध्ये 19h साठी इलेक्ट्रोकेमिकल क्षरणानंतर अनकोटेड सब्सट्रेट आणि वेगवेगळ्या नॅनो ॲडिटीव्हसह लेपित सिरेमिक कोटिंगचे टाफेल वक्र दाखवले आहे.इलेक्ट्रोकेमिकल गंज चाचणीतून मिळालेला गंज व्होल्टेज, गंज चालू घनता आणि विद्युत प्रतिबाधा चाचणी डेटा तक्ता 1 मध्ये दर्शविला आहे.

प्रस्तुत करणे
जेव्हा गंज चालू घनता लहान असते आणि गंज प्रतिरोधक कार्यक्षमता जास्त असते, तेव्हा कोटिंगचा गंज प्रतिरोधक प्रभाव चांगला असतो.आकृती 3 आणि तक्ता 1 वरून असे दिसून येते की जेव्हा गंजण्याची वेळ 19h असते, तेव्हा बेअर मेटल मॅट्रिक्सची कमाल गंज व्होल्टेज -0.680 V असते आणि मॅट्रिक्सची गंज चालू घनता देखील सर्वात मोठी असते, 2.890 × 10-6 A पर्यंत पोहोचते. /cm2 . शुद्ध ॲल्युमिना सिरॅमिक कोटिंगसह लेपित केल्यावर, गंज चालू घनता 78% पर्यंत कमी होते आणि PE 22.01% होते.हे दर्शविते की सिरेमिक कोटिंग चांगली संरक्षणात्मक भूमिका बजावते आणि तटस्थ इलेक्ट्रोलाइटमध्ये कोटिंगचा गंज प्रतिकार सुधारू शकतो.

जेव्हा कोटिंगमध्ये 0.2% mwnt-cooh-sdbs किंवा 0.2% ग्राफीन जोडले गेले, तेव्हा गंज चालू घनता कमी झाली, प्रतिकार वाढला आणि कोटिंगचा गंज प्रतिकार आणखी सुधारला गेला, PE अनुक्रमे 38.48% आणि 40.10%.जेव्हा पृष्ठभागावर 0.2% mwnt-cooh-sdbs आणि 0.2% ग्राफीन मिश्रित ॲल्युमिना कोटिंग असते, तेव्हा गंज प्रवाह आणखी 2.890 × 10-6 A/cm2 वरून 1.536 × 10-6 A/cm2 पर्यंत कमी होतो, कमाल प्रतिकार मूल्य, 11388 Ω वरून 28079 Ω पर्यंत वाढले आहे आणि कोटिंगचा PE 46.85% पर्यंत पोहोचू शकतो.हे दर्शविते की तयार केलेल्या लक्ष्य उत्पादनामध्ये चांगली गंज प्रतिरोधक क्षमता आहे आणि कार्बन नॅनोट्यूब आणि ग्राफीनचा समन्वयात्मक प्रभाव सिरॅमिक कोटिंगच्या गंज प्रतिरोधनामध्ये प्रभावीपणे सुधारणा करू शकतो.

4. कोटिंग प्रतिबाधावर भिजण्याच्या वेळेचा प्रभाव
कोटिंगच्या गंज प्रतिकाराचा अधिक शोध घेण्यासाठी, चाचणीवर इलेक्ट्रोलाइटमधील नमुन्याच्या विसर्जनाच्या वेळेचा प्रभाव लक्षात घेऊन, आकृतीमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, वेगवेगळ्या विसर्जनाच्या वेळी चार कोटिंग्सच्या प्रतिकारातील बदल वक्र प्राप्त केले जातात. 4.

प्रस्तुत करणे
विसर्जनाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यावर (10 तास), कोटिंगची घनता आणि रचना चांगली असल्यामुळे, इलेक्ट्रोलाइट कोटिंगमध्ये विसर्जित करणे कठीण आहे.यावेळी, सिरेमिक कोटिंग उच्च प्रतिकार दर्शविते.काही काळ भिजवल्यानंतर, प्रतिकार लक्षणीयरीत्या कमी होतो, कारण कालांतराने, इलेक्ट्रोलाइट हळूहळू छिद्रांद्वारे एक गंज वाहिनी बनवते आणि कोटिंगमधील क्रॅक आणि मॅट्रिक्समध्ये प्रवेश करते, परिणामी प्रतिरोधकतेमध्ये लक्षणीय घट होते. कोटिंग

दुस-या टप्प्यात, जेव्हा गंज उत्पादने विशिष्ट प्रमाणात वाढतात, तेव्हा प्रसार अवरोधित केला जातो आणि अंतर हळूहळू अवरोधित केले जाते.त्याच वेळी, जेव्हा इलेक्ट्रोलाइट बाँडिंग बॉटम लेयर/मॅट्रिक्सच्या बाँडिंग इंटरफेसमध्ये प्रवेश करतो, तेव्हा पाण्याचे रेणू कोटिंग/मॅट्रिक्स जंक्शनवर मॅट्रिक्समधील Fe एलिमेंटशी प्रतिक्रिया देतील आणि पातळ मेटल ऑक्साईड फिल्म तयार करतील, ज्यामुळे अडथळा निर्माण होतो. मॅट्रिक्समध्ये इलेक्ट्रोलाइटचा प्रवेश आणि प्रतिकार मूल्य वाढवते.जेव्हा बेअर मेटल मॅट्रिक्स इलेक्ट्रोकेमिकली गंजलेला असतो, तेव्हा इलेक्ट्रोलाइटच्या तळाशी बहुतेक हिरवे फ्लोक्युलंट पर्जन्य तयार होते.लेपित नमुन्याचे इलेक्ट्रोलायझिंग करताना इलेक्ट्रोलाइटिक द्रावणाचा रंग बदलला नाही, ज्यामुळे वरील रासायनिक अभिक्रियाचे अस्तित्व सिद्ध होऊ शकते.

कमी भिजण्याची वेळ आणि मोठ्या बाह्य प्रभाव घटकांमुळे, इलेक्ट्रोकेमिकल पॅरामीटर्सचे अचूक बदल संबंध अधिक प्राप्त करण्यासाठी, 19 h आणि 19.5 h च्या Tafel वक्रांचे विश्लेषण केले जाते.zsimpwin विश्लेषण सॉफ्टवेअरद्वारे प्राप्त केलेली गंज चालू घनता आणि प्रतिरोध तक्ता 2 मध्ये दर्शविला आहे. हे आढळू शकते की 19 तास भिजल्यावर, बेअर सब्सट्रेटच्या तुलनेत, शुद्ध ॲल्युमिना आणि नॅनो ॲडिटीव्ह सामग्री असलेल्या ॲल्युमिना संमिश्र कोटिंगची गंज चालू घनता असते. लहान आणि प्रतिकार मूल्य मोठे आहे.कार्बन नॅनोट्यूब असलेल्या सिरॅमिक कोटिंगचे प्रतिरोध मूल्य आणि ग्राफीन असलेले कोटिंग जवळजवळ समान आहे, तर कार्बन नॅनोट्यूब आणि ग्राफीन संमिश्र सामग्रीसह कोटिंगची रचना लक्षणीयरीत्या वर्धित केली आहे, याचे कारण असे आहे की एक-आयामी कार्बन नॅनोट्यूब आणि द्विमितीय ग्राफीनचा समन्वयात्मक प्रभाव सामग्रीचा गंज प्रतिकार सुधारतो.

विसर्जनाची वेळ (19.5 ता.) वाढल्याने, बेअर सब्सट्रेटचा प्रतिकार वाढतो, हे दर्शविते की ते गंजण्याच्या दुसऱ्या टप्प्यात आहे आणि सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावर मेटल ऑक्साईड फिल्म तयार होते.त्याचप्रमाणे, वेळेच्या वाढीसह, शुद्ध ॲल्युमिना सिरेमिक कोटिंगचा प्रतिकार देखील वाढतो, हे सूचित करते की यावेळी, सिरेमिक कोटिंगचा प्रभाव कमी होत असला तरी, इलेक्ट्रोलाइट लेप / मॅट्रिक्सच्या बाँडिंग इंटरफेसमध्ये प्रवेश केला आहे आणि ऑक्साइड फिल्म तयार केली आहे. रासायनिक अभिक्रियाद्वारे.
०.२% mwnt-cooh-sdbs असलेल्या ॲल्युमिना कोटिंगच्या तुलनेत, 0.2% ग्राफीन असलेले ॲल्युमिना कोटिंग आणि 0.2% mwnt-cooh-sdbs आणि 0.2% ग्राफीन असलेल्या ॲल्युमिना कोटिंगच्या तुलनेत, कोटिंगचा प्रतिकार वेळेच्या वाढीसह लक्षणीय घटला, कमी झाला. 22.94%, 25.60% आणि 9.61% ने अनुक्रमे, इलेक्ट्रोलाइट यावेळी कोटिंग आणि सब्सट्रेटमधील संयुक्त मध्ये प्रवेश करत नाही हे दर्शविते, याचे कारण असे आहे की कार्बन नॅनोट्यूब आणि ग्राफीनची रचना इलेक्ट्रोलाइटच्या खालच्या दिशेने प्रवेश अवरोधित करते, अशा प्रकारे संरक्षण करते मॅट्रिक्सदोघांचा समन्वयात्मक प्रभाव पुढे पडताळला जातो.दोन नॅनो मटेरियल असलेल्या कोटिंगमध्ये गंज प्रतिरोधक क्षमता चांगली असते.

टाफेल वक्र आणि विद्युत प्रतिबाधा मूल्याच्या बदल वक्र द्वारे, असे आढळून आले आहे की ग्रॅफीन, कार्बन नॅनोट्यूब आणि त्यांचे मिश्रण असलेले ॲल्युमिना सिरॅमिक लेप मेटल मॅट्रिक्सचा गंज प्रतिरोधकता सुधारू शकतो आणि या दोघांचा समन्वयात्मक प्रभाव गंज आणखी सुधारू शकतो. चिकट सिरेमिक कोटिंगचा प्रतिकार.कोटिंगच्या गंज प्रतिकारशक्तीवर नॅनो ॲडिटीव्हचा प्रभाव आणखी एक्सप्लोर करण्यासाठी, गंज झाल्यानंतर कोटिंगचे सूक्ष्म पृष्ठभाग आकारविज्ञान दिसून आले.

प्रस्तुत करणे

आकृती 5 (A1, A2, B1, B2) क्षरणानंतर वेगवेगळ्या मॅग्निफिकेशनवर एक्सपोज्ड 304 स्टेनलेस स्टील आणि लेपित शुद्ध ॲल्युमिना सिरॅमिक्सचे पृष्ठभाग आकारविज्ञान दर्शविते.आकृती 5 (A2) दाखवते की गंजानंतर पृष्ठभाग खडबडीत होतो.बेअर सब्सट्रेटसाठी, इलेक्ट्रोलाइटमध्ये बुडवल्यानंतर पृष्ठभागावर अनेक मोठे गंजलेले खड्डे दिसतात, जे दर्शवितात की बेअर मेटल मॅट्रिक्सची गंज प्रतिरोधक क्षमता कमी आहे आणि इलेक्ट्रोलाइट मॅट्रिक्समध्ये प्रवेश करणे सोपे आहे.शुद्ध ॲल्युमिना सिरेमिक कोटिंगसाठी, आकृती 5 (B2) मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, जरी सच्छिद्र गंज वाहिन्या गंजानंतर निर्माण होत असल्या तरी, शुद्ध ॲल्युमिना सिरेमिक कोटिंगची तुलनेने दाट रचना आणि उत्कृष्ट गंज प्रतिरोध इलेक्ट्रोलाइटच्या आक्रमणास प्रभावीपणे अवरोधित करते, जे कारण स्पष्ट करते. एल्युमिना सिरेमिक कोटिंगच्या प्रतिबाधाची प्रभावी सुधारणा.

प्रस्तुत करणे

mwnt-cooh-sdbs चे पृष्ठभाग आकारविज्ञान, 0.2% ग्राफीन असलेले कोटिंग आणि 0.2% mwnt-cooh-sdbs आणि 0.2% ग्राफीन असलेले कोटिंग्स.हे पाहिले जाऊ शकते की आकृती 6 (B2 आणि C2) मधील ग्राफीन असलेल्या दोन कोटिंग्सची रचना सपाट आहे, कोटिंगमधील कणांमधील बंधन घट्ट आहे आणि एकत्रित कण चिकटतेने घट्ट गुंडाळलेले आहेत.जरी पृष्ठभाग इलेक्ट्रोलाइटद्वारे क्षीण होत असले तरी, कमी छिद्र वाहिन्या तयार होतात.गंज झाल्यानंतर, कोटिंग पृष्ठभाग दाट आहे आणि काही दोष संरचना आहेत.आकृती 6 (A1, A2) साठी, mwnt-cooh-sdbs च्या वैशिष्ट्यांमुळे, गंजण्यापूर्वीची कोटिंग एकसमान वितरित सच्छिद्र रचना आहे.गंज झाल्यानंतर, मूळ भागाची छिद्रे अरुंद आणि लांब होतात आणि वाहिनी अधिक खोल होते.आकृती 6 (B2, C2) च्या तुलनेत, संरचनेत अधिक दोष आहेत, जे इलेक्ट्रोकेमिकल गंज चाचणीतून प्राप्त झालेल्या कोटिंग प्रतिबाधा मूल्याच्या आकार वितरणाशी सुसंगत आहे.हे दर्शविते की ॲल्युमिना सिरॅमिक लेप ज्यामध्ये ग्राफीन असते, विशेषत: ग्राफीन आणि कार्बन नॅनोट्यूब यांचे मिश्रण, उत्कृष्ट गंज प्रतिरोधक असते.कारण कार्बन नॅनोट्यूब आणि ग्राफीनची रचना प्रभावीपणे क्रॅक प्रसार रोखू शकते आणि मॅट्रिक्सचे संरक्षण करू शकते.

5. चर्चा आणि सारांश
ॲल्युमिना सिरेमिक कोटिंगवर कार्बन नॅनोट्यूब आणि ग्राफीन ऍडिटीव्हच्या गंज प्रतिरोधक चाचणीद्वारे आणि कोटिंगच्या पृष्ठभागाच्या सूक्ष्म संरचनाचे विश्लेषण करून, खालील निष्कर्ष काढले आहेत:

(1) जेव्हा गंजण्याची वेळ 19 तास होती, तेव्हा 0.2% संकरित कार्बन नॅनोट्यूब + 0.2% ग्राफीन मिश्रित सामग्री ॲल्युमिना सिरॅमिक कोटिंग जोडून, गंज चालू घनता 2.890 × 10-6 A/cm2 वरून खाली 1.536 × 10-6 पर्यंत वाढली. cm2, विद्युत प्रतिबाधा 11388 Ω वरून 28079 Ω पर्यंत वाढली आहे आणि गंज प्रतिरोधक कार्यक्षमता सर्वात मोठी आहे, 46.85%.शुद्ध ॲल्युमिना सिरॅमिक कोटिंगच्या तुलनेत, ग्राफीन आणि कार्बन नॅनोट्यूबसह संमिश्र कोटिंगमध्ये गंज प्रतिरोधक क्षमता चांगली असते.

(२) इलेक्ट्रोलाइटच्या विसर्जनाच्या वेळेत वाढ झाल्यामुळे, इलेक्ट्रोलाइट कोटिंग/सब्सट्रेटच्या संयुक्त पृष्ठभागामध्ये घुसून मेटल ऑक्साइड फिल्म तयार करते, ज्यामुळे सब्सट्रेटमध्ये इलेक्ट्रोलाइटच्या प्रवेशास अडथळा येतो.विद्युत प्रतिबाधा प्रथम कमी होते आणि नंतर वाढते आणि शुद्ध ॲल्युमिना सिरॅमिक कोटिंगची गंज प्रतिरोधक क्षमता खराब असते.कार्बन नॅनोट्यूब आणि ग्राफीनची रचना आणि समन्वयाने इलेक्ट्रोलाइटचा खालचा प्रवेश अवरोधित केला.19.5 तास भिजल्यावर, नॅनो मटेरिअल असलेल्या कोटिंगचा विद्युत प्रतिबाधा अनुक्रमे 22.94%, 25.60% आणि 9.61% कमी झाला आणि कोटिंगचा गंज प्रतिकार चांगला होता.

6. कोटिंग गंज प्रतिरोधक प्रभाव यंत्रणा
टाफेल वक्र आणि विद्युत प्रतिबाधा मूल्याच्या बदल वक्र द्वारे, असे आढळून आले आहे की ग्रॅफीन, कार्बन नॅनोट्यूब आणि त्यांचे मिश्रण असलेले ॲल्युमिना सिरॅमिक लेप मेटल मॅट्रिक्सचा गंज प्रतिरोधकता सुधारू शकतो आणि या दोघांचा समन्वयात्मक प्रभाव गंज आणखी सुधारू शकतो. चिकट सिरेमिक कोटिंगचा प्रतिकार.कोटिंगच्या गंज प्रतिकारशक्तीवर नॅनो ॲडिटीव्हचा प्रभाव आणखी एक्सप्लोर करण्यासाठी, गंज झाल्यानंतर कोटिंगचे सूक्ष्म पृष्ठभाग आकारविज्ञान दिसून आले.

7. चर्चा आणि सारांश
ॲल्युमिना सिरेमिक कोटिंगवर कार्बन नॅनोट्यूब आणि ग्राफीन ऍडिटीव्हच्या गंज प्रतिरोधक चाचणीद्वारे आणि कोटिंगच्या पृष्ठभागाच्या सूक्ष्म संरचनाचे विश्लेषण करून, खालील निष्कर्ष काढले आहेत:

(३) कार्बन नॅनोट्यूबच्या वैशिष्ट्यांमुळे, केवळ कार्बन नॅनोट्यूबसह जोडलेल्या कोटिंगमध्ये गंज लागण्यापूर्वी एकसमान वितरीत सच्छिद्र रचना असते.क्षरणानंतर, मूळ भागाची छिद्रे अरुंद आणि लांब होतात आणि वाहिन्या खोल होतात.ग्रॅफीन असलेल्या कोटिंगची गंज होण्यापूर्वी सपाट रचना असते, कोटिंगमधील कणांमधील संयोजन जवळ असते आणि एकत्रित कण चिकटतेने घट्ट गुंडाळलेले असतात.जरी पृष्ठभाग गंजानंतर इलेक्ट्रोलाइटद्वारे खोडला जात असला तरी, तेथे काही छिद्र वाहिन्या आहेत आणि रचना अजूनही दाट आहे.कार्बन नॅनोट्यूब आणि ग्राफीनची रचना प्रभावीपणे क्रॅकचा प्रसार रोखू शकते आणि मॅट्रिक्सचे संरक्षण करू शकते.

पोस्ट वेळ: मार्च-०९-२०२२