1. Ndan igbaradi
Lati le dẹrọ idanwo eletiriki nigbamii, 30mm ti yan × 4 mm 304 irin alagbara bi ipilẹ.Pólándì ati ki o yọ awọn iyokù oxide Layer ati awọn aaye ipata lori dada ti sobusitireti pẹlu sandpaper, fi wọn sinu beaker ti o ni acetone, ṣe itọju awọn abawọn lori oju ti sobusitireti pẹlu bg-06c ultrasonic cleaner of Bangjie Electronics company fun 20min, yọ kuro. idoti yiya lori dada ti irin sobusitireti pẹlu oti ati distilled omi, ati ki o gbẹ wọn pẹlu kan fifun.Lẹhinna, alumina (Al2O3), graphene ati arabara carbon nanotube (mwnt-coohsdbs) ni a pese sile ni iwọn (100: 0: 0, 99.8: 0.2: 0, 99.8: 0: 0.2, 99.8: 0: 0.2, 99.6: 0.2: 0.2), ati fi sinu rẹ. ọlọ ọlọ kan (qm-3sp2 ti ile-iṣẹ ohun elo Nanjing NANDA) fun milling ati dapọ.Iyara yiyi ti ọlọ bọọlu ti ṣeto si 220 R / min, ati ọlọ bọọlu ti yipada si
Lẹhin lilọ rogodo, ṣeto iyara yiyi ti ojò milling rogodo lati jẹ 1/2 ni omiiran lẹhin ti o ti pari milling, ki o ṣeto iyara iyipo ti ojò milling lati jẹ 1/2 ni omiiran lẹhin ti o ti pari milling.Àpapọ̀ seramiki ọlọ ọlọ́rọ̀ àti àsopọ̀ jẹ́ dídàpọ̀ boṣeyẹ gẹ́gẹ́ bí ìdá ibi-ńlá ti 1.0 ∶ 0.8.Nikẹhin, ti a bo seramiki alemora ti a gba nipasẹ ilana imularada.
2. Idanwo ipata
Ninu iwadi yii, idanwo ipata elekitiroki gba Shanghai Chenhua chi660e electrochemical workstation, ati pe idanwo naa gba eto idanwo elekiturodu mẹta kan.Electrode Pilatnomu jẹ elekiturodu oluranlọwọ, fadaka fadaka kiloraidi elekiturodu jẹ elekiturodu itọkasi, ati apẹẹrẹ ti a bo jẹ elekiturodu ti n ṣiṣẹ, pẹlu agbegbe ifihan ti o munadoko ti 1cm2.So elekiturodu itọkasi pọ, elekiturodu ti n ṣiṣẹ ati elekiturodu oluranlọwọ ninu sẹẹli elekitiroti pẹlu ohun elo, bi a ṣe han ni Awọn nọmba 1 ati 2. Ṣaaju idanwo naa, mu apẹẹrẹ sinu elekitiroti, eyiti o jẹ 3.5% NaCl ojutu.
3. Tafel igbekale ti electrochemical ipata ti awọn aso
Aworan 3 fihan ọna Tafel ti sobusitireti ti a ko bo ati awọ seramiki ti a bo pẹlu oriṣiriṣi nano additives lẹhin ipata elekitirokemika fun 19h.Foliteji ipata, iwuwo lọwọlọwọ ipata ati data idanwo impedance itanna ti a gba lati idanwo ipata elekitiro ni han ni Tabili 1.
Fi silẹ
Nigbati iwuwo lọwọlọwọ ibajẹ jẹ kere ati ṣiṣe resistance ipata ga julọ, ipa ipata ipata ti ibora dara julọ.O le rii lati nọmba 3 ati tabili 1 pe nigbati akoko ipata ba jẹ 19h, foliteji ipata ti o pọju ti matrix irin igboro jẹ -0.680 V, ati iwuwo ipata lọwọlọwọ ti matrix tun jẹ eyiti o tobi julọ, de 2.890 × 10-6 A. / cm2. Nigbati a ba bo pelu alumọni seramiki mimọ, iwuwo lọwọlọwọ ipata dinku si 78% ati pe PE jẹ 22.01%.O fihan pe awọ seramiki ṣe ipa aabo to dara julọ ati pe o le mu ilọsiwaju ipata ti bora ni elekitiroti didoju.
Nigbati 0.2% mwnt-cooh-sdbs tabi 0.2% graphene ti wa ni afikun si ibora, iwuwo lọwọlọwọ ti ibajẹ dinku, resistance pọ si, ati imudara ipata ti ibora ti ni ilọsiwaju siwaju sii, pẹlu PE ti 38.48% ati 40.10% lẹsẹsẹ.Nigbati a ba bo oju pẹlu 0.2% mwnt-cooh-sdbs ati 0.2% graphene adalu alumina ti a bo, lọwọlọwọ ipata ti dinku siwaju sii lati 2.890 × 10-6 A / cm2 si isalẹ 1.536 × 10-6 A / cm2, resistance ti o pọju iye, pọ lati 11388 Ω si 28079 Ω, ati PE ti a bo le de ọdọ 46.85%.O fihan pe ọja ibi-afẹde ti a pese sile ni resistance ipata ti o dara, ati ipa synergistic ti awọn nanotubes erogba ati graphene le ṣe imunadoko imunadoko ipata ti bora seramiki.
4. Ipa ti akoko sisun lori ikọlu ti a bo
Ni ibere lati ṣawari siwaju sii si idena ipata ti abọ, ni imọran ipa ti akoko immersion ti ayẹwo ni elekitiroti lori idanwo naa, awọn iyipada iyipada ti resistance ti awọn ideri mẹrin ni orisirisi akoko immersion ni a gba, bi a ṣe han ni Nọmba 4.
Fi silẹ
Ni ipele ibẹrẹ ti immersion (10 h), nitori iwuwo ti o dara ati eto ti a bo, elekitiroti jẹ soro lati fibọ sinu ibora naa.Ni akoko yii, ideri seramiki ṣe afihan resistance giga.Lẹhin ti o rọ fun akoko kan, resistance naa dinku ni pataki, nitori pẹlu aye ti akoko, elekitiroti maa n ṣe ikanni ipata nipasẹ awọn pores ati awọn dojuijako ninu ibora ati wọ inu matrix, ti o yorisi idinku nla ninu resistance ti ti a bo.
Ni ipele keji, nigbati awọn ọja ibajẹ ba pọ si iye kan, ti dina kaakiri ati aafo naa ti dina dina.Ni akoko kanna, nigbati elekitiroti wọ inu wiwo isọpọ ti Layer isalẹ / matrix, awọn ohun elo omi yoo fesi pẹlu nkan Fe ni matrix ni ibora / matrix junction lati ṣe agbejade fiimu ohun elo afẹfẹ tinrin, eyiti o ṣe idiwọ ilaluja ti awọn electrolyte sinu matrix ati ki o mu awọn resistance iye.Nigbati matrix irin igboro ti baje elekitirokemika, pupọ julọ ti ojoriro flocculent alawọ ni a ṣejade ni isalẹ ti elekitiroti.Ojutu elekitiroti ko yi awọ pada nigbati o ba n ṣe itanna ayẹwo ti a bo, eyiti o le jẹri aye ti iṣesi kemikali ti o wa loke.
Nitori akoko gbigbẹ kukuru ati awọn ifosiwewe ipa ita nla, lati le gba ibatan iyipada deede ti awọn paramita elekitirokemika, awọn iṣipopada Tafel ti 19 h ati 19.5 h ti wa ni atupale.Awọn iwuwo lọwọlọwọ ipata ati resistance ti o gba nipasẹ sọfitiwia itupalẹ zsimpwin ni a fihan ni Tabili 2. O le rii pe nigba ti a fi sinu rẹ fun awọn wakati 19, ni akawe pẹlu sobusitireti igboro, iwuwo lọwọlọwọ ipata ti alumina mimọ ati alumina idapọpọ alumina ti o ni awọn ohun elo aropo nano jẹ kere ati iye resistance jẹ tobi.Awọn iye resistance ti seramiki ti a bo ti o ni awọn carbon nanotubes ati bo ti o ni awọn graphene jẹ fere kanna, nigba ti awọn ti a bo be pẹlu erogba nanotubes ati graphene eroja ohun elo ti wa ni significantly ti mu dara si, Eleyi jẹ nitori awọn synergistic ipa ti ọkan-onisẹpo erogba nanotubes ati meji-onisẹpo graphene. se awọn ipata resistance ti awọn ohun elo.
Pẹlu ilosoke ti akoko immersion (19.5 h), resistance ti sobusitireti igboro pọ si, ti o nfihan pe o wa ni ipele keji ti ipata ati fiimu ohun elo afẹfẹ ti a ṣe lori dada ti sobusitireti.Bakanna, pẹlu ilosoke ti akoko, awọn resistance ti funfun alumina seramiki ti a bo tun pọ, o nfihan pe ni akoko yi, biotilejepe o wa ni fa fifalẹ ipa ti seramiki ti a bo, awọn electrolyte ti penetrate awọn imora ni wiwo ti a bo / matrix, ati ki o produced ohun elo afẹfẹ fiimu. nipasẹ kemikali lenu.
Ti a bawe pẹlu alumina ti o ni awọn 0.2% mwnt-cooh-sdbs, alumina ti o ni 0.2% graphene ati alumina ti o ni 0.2% mwnt-cooh-sdbs ati 0.2% graphene, resistance resistance ti dinku ni pataki pẹlu ilosoke akoko, dinku dinku. nipasẹ 22.94%, 25.60% ati 9.61% lẹsẹsẹ, o nfihan pe elekitiroti ko wọ inu isẹpo laarin awọ ati sobusitireti ni akoko yii, Eyi jẹ nitori eto ti nanotubes erogba ati graphene awọn bulọọki sisalẹ ilaluja ti elekitiroti, nitorinaa aabo matrix.Ipa synergistic ti awọn meji ti ni idaniloju siwaju sii.Awọn ti a bo ti o ni awọn meji nano ohun elo ni o ni dara ipata resistance.
Nipasẹ ọna ti Tafel ati iyipada iyipada ti iye impedance itanna, o rii pe alumina seramiki ti a bo pẹlu graphene, carbon nanotubes ati adalu wọn le mu ilọsiwaju ipata ti matrix irin, ati ipa synergistic ti awọn mejeeji le ṣe ilọsiwaju ibajẹ naa siwaju sii. resistance ti alemora seramiki ti a bo.Ni ibere lati ṣawari siwaju si ipa ti awọn afikun nano lori resistance ipata ti ibora, imọ-jinlẹ dada micro ti bo lẹhin ti a ti ṣe akiyesi ipata.
Fi silẹ
Nọmba 5 (A1, A2, B1, B2) ṣe afihan imọ-jinlẹ dada ti irin alagbara 304 ti a fi han ati awọn ohun elo alumina funfun ti a bo ni oriṣiriṣi titobi lẹhin ipata.Nọmba 5 (A2) fihan pe dada lẹhin ipata di inira.Fun sobusitireti igboro, ọpọlọpọ awọn ọfin ipata nla han lori dada lẹhin immersion ni elekitiroti, ti o nfihan pe resistance ipata ti matrix irin igboro ko dara ati pe elekitiroti rọrun lati wọ inu matrix naa.Fun funfun alumina seramiki ti a bo, bi o han ni Figure 5 (B2), biotilejepe la kọja ipata awọn ikanni ti wa ni ti ipilẹṣẹ lẹhin ipata, awọn jo ipon be ati ki o tayọ ipata resistance ti funfun alumina seramiki ti a bo fe ni dènà ayabo ti electrolyte, eyi ti o salaye idi fun awọn ilọsiwaju ti o munadoko ti ikọlu ti alumina seramiki ti a bo.
Fi silẹ
Imọ-ara ti o dada ti mwnt-cooh-sdbs, awọn aṣọ ti o ni 0.2% graphene ati awọn awọ ti o ni 0.2% mwnt-cooh-sdbs ati 0.2% graphene.O le rii pe awọn aṣọ wiwu meji ti o ni graphene ni Nọmba 6 (B2 ati C2) ni eto alapin, abuda laarin awọn patikulu ninu ibora jẹ ṣinṣin, ati awọn patikulu apapọ ti wa ni wiwọ ni wiwọ nipasẹ alemora.Biotilejepe awọn dada ti wa ni eroded nipa electrolyte, kere pore awọn ikanni ti wa ni akoso.Lẹhin ibajẹ, dada ti a bo jẹ ipon ati pe awọn ẹya abawọn diẹ wa.Fun olusin 6 (A1, A2), nitori awọn abuda kan ti mwnt-cooh-sdbs, ti a bo ṣaaju ki ipata jẹ ẹya ti o pin kaakiri ni iṣọkan.Lẹhin ibajẹ, awọn pores ti apakan atilẹba di dín ati gigun, ati ikanni naa di jinle.Ti a ṣe afiwe pẹlu Nọmba 6 (B2, C2), eto naa ni awọn abawọn diẹ sii, eyiti o ni ibamu pẹlu iwọn pinpin ti iye ikọlura ti a gba lati idanwo ipata elekitirokemika.O fihan pe alumina seramiki ti a bo ti o ni awọn graphene, paapaa adalu graphene ati carbon nanotube, ni o ni ipata ti o dara julọ.Eleyi jẹ nitori awọn be ti erogba nanotube ati graphene le fe ni dènà awọn kiraki itankale ati ki o dabobo awọn matrix.
5. Ifọrọwọrọ ati akopọ
Nipasẹ idanwo resistance ipata ti awọn nanotubes erogba ati awọn afikun graphene lori ibora seramiki alumina ati itupalẹ ti microstructure dada ti ibora, awọn ipinnu wọnyi ti fa:
(1) Nigbati akoko ipata jẹ 19 h, fifi 0.2% arabara carbon nanotube + 0.2% graphene adalu ohun elo alumina seramiki ti a bo, iwuwo ipata lọwọlọwọ pọ lati 2.890 × 10-6 A / cm2 si isalẹ si 1.536 × 10-6 A / cm2, aiṣedeede itanna ti pọ si lati 11388 Ω si 28079 Ω, ati ṣiṣe ipata ipata jẹ eyiti o tobi julọ, 46.85%.Ti a bawe pẹlu alumọni seramiki mimọ, ibora apapo pẹlu graphene ati awọn nanotubes erogba ni o ni aabo ipata to dara julọ.
(2) Pẹlu ilosoke ti akoko immersion ti elekitiroti, elekitiroti wọ inu dada apapọ ti ibora / sobusitireti lati ṣe agbejade fiimu ohun elo afẹfẹ, eyiti o ṣe idiwọ ilaluja ti elekitiroti sinu sobusitireti.Imudani eletiriki akọkọ dinku ati lẹhinna pọ si, ati pe idena ipata ti awọ seramiki alumina mimọ ko dara.Eto ati amuṣiṣẹpọ ti awọn nanotubes erogba ati graphene dina ilaluja sisale ti elekitiroti.Nigbati o ba wọ fun awọn wakati 19.5, itanna eletiriki ti ibora ti o ni awọn ohun elo nano dinku nipasẹ 22.94%, 25.60% ati 9.61% lẹsẹsẹ, ati pe ipata ipata ti ideri naa dara.
6. Ilana ipa ti idaabobo ipata ti a bo
Nipasẹ ọna ti Tafel ati iyipada iyipada ti iye impedance itanna, o rii pe alumina seramiki ti a bo pẹlu graphene, carbon nanotubes ati adalu wọn le mu ilọsiwaju ipata ti matrix irin, ati ipa synergistic ti awọn mejeeji le ṣe ilọsiwaju ibajẹ naa siwaju sii. resistance ti alemora seramiki ti a bo.Ni ibere lati ṣawari siwaju si ipa ti awọn afikun nano lori resistance ipata ti ibora, imọ-jinlẹ dada micro ti bo lẹhin ti a ti ṣe akiyesi ipata.
Nọmba 5 (A1, A2, B1, B2) ṣe afihan imọ-jinlẹ dada ti irin alagbara 304 ti a fi han ati awọn ohun elo alumina funfun ti a bo ni oriṣiriṣi titobi lẹhin ipata.Nọmba 5 (A2) fihan pe dada lẹhin ipata di inira.Fun sobusitireti igboro, ọpọlọpọ awọn ọfin ipata nla han lori dada lẹhin immersion ni elekitiroti, ti o nfihan pe resistance ipata ti matrix irin igboro ko dara ati pe elekitiroti rọrun lati wọ inu matrix naa.Fun funfun alumina seramiki ti a bo, bi o han ni Figure 5 (B2), biotilejepe la kọja ipata awọn ikanni ti wa ni ti ipilẹṣẹ lẹhin ipata, awọn jo ipon be ati ki o tayọ ipata resistance ti funfun alumina seramiki ti a bo fe ni dènà ayabo ti electrolyte, eyi ti o salaye idi fun awọn ilọsiwaju ti o munadoko ti ikọlu ti alumina seramiki ti a bo.
Imọ-ara ti o dada ti mwnt-cooh-sdbs, awọn aṣọ ti o ni 0.2% graphene ati awọn awọ ti o ni 0.2% mwnt-cooh-sdbs ati 0.2% graphene.O le rii pe awọn aṣọ wiwu meji ti o ni graphene ni Nọmba 6 (B2 ati C2) ni eto alapin, abuda laarin awọn patikulu ninu ibora jẹ ṣinṣin, ati awọn patikulu apapọ ti wa ni wiwọ ni wiwọ nipasẹ alemora.Biotilejepe awọn dada ti wa ni eroded nipa electrolyte, kere pore awọn ikanni ti wa ni akoso.Lẹhin ibajẹ, dada ti a bo jẹ ipon ati pe awọn ẹya abawọn diẹ wa.Fun olusin 6 (A1, A2), nitori awọn abuda kan ti mwnt-cooh-sdbs, ti a bo ṣaaju ki ipata jẹ ẹya ti o pin kaakiri ni iṣọkan.Lẹhin ibajẹ, awọn pores ti apakan atilẹba di dín ati gigun, ati ikanni naa di jinle.Ti a ṣe afiwe pẹlu Nọmba 6 (B2, C2), eto naa ni awọn abawọn diẹ sii, eyiti o ni ibamu pẹlu iwọn pinpin ti iye ikọlura ti a gba lati idanwo ipata elekitirokemika.O fihan pe alumina seramiki ti a bo ti o ni awọn graphene, paapaa adalu graphene ati carbon nanotube, ni o ni ipata ti o dara julọ.Eleyi jẹ nitori awọn be ti erogba nanotube ati graphene le fe ni dènà awọn kiraki itankale ati ki o dabobo awọn matrix.
7. Ifọrọwọrọ ati akopọ
Nipasẹ idanwo resistance ipata ti awọn nanotubes erogba ati awọn afikun graphene lori ibora seramiki alumina ati itupalẹ ti microstructure dada ti ibora, awọn ipinnu wọnyi ti fa:
(1) Nigbati akoko ipata jẹ 19 h, fifi 0.2% arabara carbon nanotube + 0.2% graphene adalu ohun elo alumina seramiki ti a bo, iwuwo ipata lọwọlọwọ pọ lati 2.890 × 10-6 A / cm2 si isalẹ si 1.536 × 10-6 A / cm2, aiṣedeede itanna ti pọ si lati 11388 Ω si 28079 Ω, ati ṣiṣe ipata ipata jẹ eyiti o tobi julọ, 46.85%.Ti a bawe pẹlu alumọni seramiki mimọ, ibora apapo pẹlu graphene ati awọn nanotubes erogba ni o ni aabo ipata to dara julọ.
(2) Pẹlu ilosoke ti akoko immersion ti elekitiroti, elekitiroti wọ inu dada apapọ ti ibora / sobusitireti lati ṣe agbejade fiimu ohun elo afẹfẹ, eyiti o ṣe idiwọ ilaluja ti elekitiroti sinu sobusitireti.Imudani eletiriki akọkọ dinku ati lẹhinna pọ si, ati pe idena ipata ti awọ seramiki alumina mimọ ko dara.Eto ati amuṣiṣẹpọ ti awọn nanotubes erogba ati graphene dina ilaluja sisale ti elekitiroti.Nigbati o ba wọ fun awọn wakati 19.5, itanna eletiriki ti ibora ti o ni awọn ohun elo nano dinku nipasẹ 22.94%, 25.60% ati 9.61% lẹsẹsẹ, ati pe ipata ipata ti ideri naa dara.
(3) Nitori awọn abuda kan ti awọn nanotubes erogba, ibora ti a fi kun pẹlu awọn nanotubes erogba nikan ni ọna ti o pin kaakiri ni iṣọkan ṣaaju ibajẹ.Lẹhin ibajẹ, awọn pores ti apakan atilẹba di dín ati gigun, ati awọn ikanni di jinle.Awọn bo ti o ni awọn graphene ni o ni alapin be ṣaaju ki o to ipata, awọn apapo laarin awọn patikulu ni awọn ti a bo ti wa ni sunmo, ati awọn patikulu ti a gbapọ ti wa ni wiwọ ti a we nipa alemora.Biotilejepe awọn dada ti wa ni eroded nipa electrolyte lẹhin ipata, nibẹ ni o wa diẹ pore awọn ikanni ati awọn be jẹ ṣi ipon.Awọn be ti erogba nanotubes ati graphene le fe ni dènà awọn kiraki soju ati ki o dabobo awọn matrix.
Akoko ifiweranṣẹ: Mar-09-2022