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        氧化石墨烯/硅烷自組裝涂層對鎂合金耐腐蝕和耐磨損性能的影響

        編號:CYYJ01686

        篇名:氧化石墨烯/硅烷自組裝涂層對鎂合金耐腐蝕和耐磨損性能的影響

        作者:楚景慧 佟立波 江忠浩

        關鍵詞: 鎂合金 自組裝涂層 GO 硅烷 耐蝕性 耐磨性

        機構: 吉林大學 西安建筑科技大學

        摘要: 目的同時改善鎂合金的耐腐蝕和耐磨損性能。方法將鎂合金表面進行羥基化處理,依次在1,2-雙(三乙氧基硅基)乙烷(BTSE)和氧化石墨烯(GO)溶液中浸漬,反復進行,得到一定層數(shù)的自組裝涂層。通過掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)表征自組裝涂層的形貌和組成。通過電化學測試、摩擦磨損實驗,研究涂層對鎂合金耐腐蝕、耐磨損性能的影響,并通過掃描電子顯微鏡、光學顯微鏡(OM)和表面輪廓儀,對磨痕形貌、深度和寬度進行了分析。結果自組裝涂層表面有氧化石墨烯的層片狀結構,最外層的雙硅烷分子層將底層完全覆蓋,涂層具有較好的致密性和完整性。由極化曲線可得,GO/BTSE涂層將鎂基底的腐蝕速率由1.45×10-1mm/a減小到1.43×10-2mm/a,降低了一個數(shù)量級。電化學阻抗譜的等效電路擬合結果表明,GO/BTSE涂層將裸鎂合金的電荷轉移電阻由562.2Ω·cm2增大到1559Ω·cm2。另外,磨損實驗結果表明,鎂合金具有較大的摩擦系數(shù),在0.32~0.42范圍內波動。涂覆GO/BTSE后,樣品的摩擦系數(shù)明顯降低,在0.20~0.23范圍內波動。自組裝涂層有效降低了基底合金的磨損率,由3.51×10-3mm3/(N×m)減小到3.24×10-5mm3/(N×m)。結論雙硅烷和氧化石墨烯之間通過氫鍵連接,能夠有效提高層片之間的結合力,使涂層致密,并且能夠顯著改善鎂合金的耐蝕和耐磨性。

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