1. Ullmhúchán sciath
D'fhonn an tástáil leictriceimiceach níos déanaí a éascú, roghnaítear 30mm × 4 mm 304 cruach dhosmálta mar bhonn.Polainnis agus bain an ciseal ocsaíd iarmharach agus spotaí meirge ar dhromchla an tsubstráit le páirín, cuir iad isteach in eascra ina bhfuil aicéatón, déan na stains ar dhromchla an tsubstráit a chóireáil le glantóir ultrasonaic bg-06c de chuideachta leictreonaic Bangjie ar feadh 20min, bain an smionagar caitheamh ar dhromchla an tsubstráit miotail le halcól agus uisce driogtha, agus iad a thriomú le séidire.Ansin, ullmhaíodh alúmana (Al2O3), graphene agus nanotube carbóin hibrideach (mwnt-coohsdbs) i gcomhréir (100: 0: 0, 99.8: 0.2: 0, 99.8: 0: 0.2, 99.6: 0.2: 0.2), agus a chur isteach muileann liathróid (qm-3sp2 de mhonarcha ionstraimí Nanjing NANDA) le haghaidh muilleoireachta agus meascadh liathróid.Socraíodh luas rothlach an mhuilinn liathróid go 220 R / min, agus rinneadh an muileann liathróid a iompú
Tar éis muilleoireacht liathróid, socraigh luas uainíochta an umar muilleoireachta liathróid a bheith 1/2 gach re seach tar éis an muilleoireacht liathróid a chríochnú, agus socraigh luas uainíochta an umar muilleoireachta liathróid a bheith 1/2 gach re seach tar éis an muilleoireacht liathróid a chríochnú.Déantar an comhiomlán ceirmeach meilte liathróid agus an ceanglóra a mheascadh go cothrom de réir maischodáin 1.0 ∶ 0.8.Ar deireadh, fuarthas an sciath ceirmeach ghreamaitheacha trí phróiseas curing.
2. Tástáil creimthe
Sa staidéar seo, glacann an tástáil creimeadh leictreamaiceimiceach stáisiún oibre leictriceimiceach Shanghai Chenhua chi660e, agus glacann an tástáil córas tástála trí leictreoid.Is é an leictreoid platanam an leictreoid cúnta, is é an leictreoid clóiríd airgid airgid an leictreoid tagartha, agus is é an sampla brataithe an leictreoid oibre, le limistéar nochta éifeachtach de 1cm2.Ceangail an leictreoid tagartha, an leictreoid oibre agus an leictreoid chúnta sa chill leictrealaíoch leis an ionstraim, mar a thaispeántar i bhFíoracha 1 agus 2. Roimh an tástáil, soak an sampla sa leictrilít, arb é 3.5% réiteach NaCl é.
3. Anailís Tafel ar chreimeadh leictriceimiceach bratuithe
Taispeánann Fíor 3 cuar Tafel de shubstráit neamhbhrataithe agus sciath ceirmeach atá brataithe le breiseáin nana éagsúla tar éis creimeadh leictreamaiceimiceach ar feadh 19h.Taispeántar i dTábla 1 an voltas creimthe, an dlús reatha creimthe agus na sonraí tástála impedance leictreach a fhaightear ó thástáil creimeadh leictriceimiceach.
Cuir isteach
Nuair a bhíonn an dlús reatha creimeadh níos lú agus go bhfuil an éifeachtacht friotaíochta creimeadh níos airde, is fearr an éifeacht friotaíochta creimeadh den sciath.Is féidir a fheiceáil ó Fíor 3 agus tábla 1, nuair a bhíonn an t-am creimeadh 19h, is é -0.680 V an voltas creimeadh uasta de mhaitrís miotail lom, agus is é an dlús reatha creimeadh maitrís an ceann is mó freisin, ag teacht ar 2.890 × 10-6 A. /cm2 。 Nuair a bhí sé brataithe le sciath ceirmeach alúmana íon, laghdaigh an dlús reatha creimthe go 78% agus bhí PE 22.01%.Léiríonn sé go bhfuil ról cosanta níos fearr ag an sciath ceirmeach agus is féidir feabhas a chur ar fhriotaíocht creimeadh an sciath i leictrilít neodrach.
Nuair a cuireadh 0.2% mwnt-cooh-sdbs nó 0.2% graphene leis an sciath, laghdaigh an dlús reatha creimeadh, mhéadaigh an fhriotaíocht, agus feabhsaíodh friotaíocht creimeadh an sciath, le PE de 38.48% agus 40.10% faoi seach.Nuair a bhíonn an dromchla brataithe le 0.2% mwnt-cooh-sdbs agus 0.2% sciath alúmana measctha graphene, laghdaítear an sruth creimeadh tuilleadh ó 2.890 × 10-6 A / cm2 síos go 1.536 × 10-6 A / cm2, an friotaíocht uasta luach, méadaithe ó 11388 Ω go 28079 Ω, agus is féidir le Corpoideachas an sciath 46.85% a bhaint amach.Léiríonn sé go bhfuil friotaíocht maith creimeadh ag an sprioctháirge ullmhaithe, agus is féidir le héifeacht sineirgisteacha nanafeadáin charbóin agus graphene feabhas a chur go héifeachtach ar fhriotaíocht creimeadh sciath ceirmeach.
4. Éifeacht an t-am maosaithe ar bhacadh brataithe
D'fhonn friotaíocht creimeadh an sciath a iniúchadh tuilleadh, ag smaoineamh ar thionchar am tumoideachais an tsampla sa leictrilít ar an tástáil, faightear cuair athraithe friotaíocht na gceithre brataithe ag am tumoideachais éagsúla, mar a thaispeántar i bhFíor. 4.
Cuir isteach
Ag céim tosaigh an tumoideachais (10 h), mar gheall ar dhlús maith agus struchtúr an sciath, is deacair an leictrilít a thumadh isteach sa sciath.Ag an am seo, léiríonn an sciath ceirmeach friotaíocht ard.Tar éis maosaithe ar feadh tréimhse ama, laghdaítear an fhriotaíocht go suntasach, mar gheall ar imeacht ama, foirmíonn an leictrilít cainéal creimeadh de réir a chéile trí phiocháin agus scoilteanna an sciath agus téann sé isteach sa mhaitrís, rud a fhágann go bhfuil laghdú suntasach ar fhriotaíocht na. an sciath.
Sa dara céim, nuair a mhéadaíonn na táirgí creimeadh go dtí méid áirithe, cuirtear bac ar an idirleathadh agus cuirtear bac ar an mbearna de réir a chéile.Ag an am céanna, nuair a théann an leictrilít isteach sa chomhéadan nascáil den chiseal / maitrís bun nascáil, imoibríonn na móilíní uisce leis an eilimint Fe sa mhaitrís ag an acomhal sciath / maitrís chun scannán tanaí ocsaíd miotail a tháirgeadh, rud a chuireann bac ar an. treá an leictrilít isteach sa mhaitrís agus méadaítear an luach friotaíochta.Nuair a bhíonn an maitrís miotail lom creimthe go leictreamaiceimiceach, déantar an chuid is mó den deascadh flocculent glas a tháirgeadh ag bun an leictrilít.Níor athraigh an tuaslagán leictrealaíoch dath nuair a bhí an sampla brataithe á leictrealú, rud a d'fhéadfadh a chruthú go bhfuil an imoibriú ceimiceach thuas ann.
Mar gheall ar an am maosaithe gearr agus fachtóirí tionchair seachtracha móra, chun caidreamh athraithe cruinn na bparaiméadar leictriceimiceach a fháil a thuilleadh, déantar anailís ar chuair Tafel de 19 h agus 19.5 h.Léirítear i dTábla 2 an dlús reatha creimeadh agus an fhriotaíocht a fhaigheann bogearraí anailíse zsimpwin. Is féidir a fháil amach, nuair a bhíonn sé sáithithe ar feadh 19 h, i gcomparáid leis an tsubstráit lom, go bhfuil dlús reatha creimeadh alúmana íon agus sciath ilchodach alúmana ina bhfuil nana-ábhair bhreiseáin. níos lú agus tá an luach friotaíochta níos mó.Tá luach friotaíochta sciath ceirmeach ina bhfuil nanafeadáin charbóin agus sciath ina bhfuil graphene beagnach mar an gcéanna, agus tá an struchtúr sciath le nanafeadáin charbóin agus ábhair chomhchodacha graphene feabhsaithe go mór, Tá sé seo toisc go bhfuil éifeacht sineirgisteacha na nanafeadáin charbóin aontoiseach agus graphene déthoiseach. feabhsaíonn friotaíocht creimeadh an ábhair.
Le méadú ar an am tumoideachais (19.5 h), méadaíonn friotaíocht an tsubstráit lom, rud a léiríonn go bhfuil sé sa dara céim den chreimeadh agus tháirgtear scannán ocsaíd miotail ar dhromchla an tsubstráit.Mar an gcéanna, le méadú ar an am, méadaíonn friotaíocht sciath ceirmeach alúmana íon freisin, rud a léiríonn go bhfuil ag an am seo, cé go bhfuil an éifeacht moilliú na sciath ceirmeach, tá an leictrilít threáitear an comhéadan nascáil sciath / maitrís, agus a tháirgtear scannán ocsaíd. trí imoibriú ceimiceach.
I gcomparáid leis an sciath alúmana ina bhfuil 0.2% mwnt-cooh-sdbs, an sciath alúmana ina bhfuil 0.2% graphene agus an sciath alúmana ina bhfuil 0.2% mwnt-cooh-sdbs agus 0.2% graphene, laghdaigh an friotaíocht sciath go mór leis an méadú ar an am, tháinig laghdú. 22.94%, 25.60% agus 9.61% faoi seach, rud a thugann le fios nach ndeachaigh an leictrilít isteach sa chomhpháirteach idir an sciath agus an tsubstráit ag an am seo, Tá sé seo toisc go gcuireann struchtúr nanafeadáin charbóin agus bloic graphene an treá anuas de leictrilít, rud a chosnaíonn an maitrís.Déantar éifeacht sineirgisteacha an dá cheann a fhíorú tuilleadh.Tá friotaíocht creimeadh níos fearr ag an sciath ina bhfuil dhá ábhar nana.
Trí chuar Tafel agus cuar athraithe luach impedance leictreach, faightear go bhféadfaidh an sciath ceirmeach alúmana le graphene, nanafeadáin charbóin agus a meascán feabhas a chur ar fhriotaíocht creimeadh maitrís miotail, agus is féidir le héifeacht sineirgisteacha an dá cheann an creimeadh a fheabhsú tuilleadh. friotaíocht sciath ghreamaitheacha ceirmeacha.D'fhonn iniúchadh breise a dhéanamh ar éifeacht na mbreiseán nana ar fhriotaíocht creimeadh an sciath, breathnaíodh moirfeolaíocht micrea-dhromchla an sciath tar éis creimeadh.
Cuir isteach
Léiríonn Fíor 5 (A1, A2, B1, B2) mhoirfeolaíocht dromchla 304 cruach dhosmálta nochta agus criadóireacht alúmana íon brataithe ag formhéadú difriúil tar éis creimeadh.Léiríonn Fíor 5 (A2) go dtiocfaidh an dromchla tar éis creimeadh garbh.Maidir leis an tsubstráit lom, feictear roinnt claiseanna creimthe móra ar an dromchla tar éis iad a thumadh sa leictrilít, rud a léiríonn go bhfuil friotaíocht creimeadh an mhaitrís miotail lom agus go bhfuil an leictrilít éasca le briseadh isteach sa mhaitrís.Maidir le sciath ceirmeach alúmana íon, mar a thaispeántar i bhFíor 5 (B2), cé go ndéantar bealaí creimthe scagach a ghintear tar éis creimeadh, cuireann an struchtúr sách dlúth agus friotaíocht creimeadh den scoth sciath ceirmeach alúmana íon go héifeachtach bac ar ionradh leictrilít, rud a mhíníonn an chúis atá leis an feabhas éifeachtach a chur ar bhac sciath ceirmeach alúmana.
Cuir isteach
Mhoirfeolaíocht dromchla mwnt-cooh-sdbs, bratuithe ina bhfuil 0.2% graphene agus bratuithe ina bhfuil 0.2% mwnt-cooh-sdbs agus 0.2% graphene.Is féidir a fheiceáil go bhfuil struchtúr cothrom ag an dá chóta ina bhfuil graphene i bhFíor 6 (B2 agus C2), tá an ceangailteach idir cáithníní sa sciath daingean, agus tá na cáithníní comhiomlán fillte go docht le greamachán.Cé go bhfuil an dromchla creimeadh ag leictrilít, foirmítear níos lú bealaí pore.Tar éis creimeadh, tá an dromchla sciath dlúth agus níl mórán struchtúir locht ann.I gcás Fíor 6 (A1, A2), mar gheall ar shaintréithe mwnt-cooh-sdbs, is struchtúr scagach aonfhoirmeach é an sciath roimh chreimeadh.Tar éis creimeadh, déantar pores na coda bunaidh a bheith caol agus fada, agus déantar an cainéal níos doimhne.I gcomparáid le Fíor 6 (B2, C2), tá níos mó lochtanna ag an struchtúr, atá comhsheasmhach le dáileadh méid luach impedance sciath a fhaightear ó thástáil creimeadh leictreamaiceimiceach.Léiríonn sé go bhfuil an friotaíocht creimeadh is fearr ag an sciath ceirmeach alúmana ina bhfuil graphene, go háirithe an meascán de graphene agus nanotube carbóin.Tá sé seo toisc gur féidir le struchtúr nanafeadáin charbóin agus graphene bac a chur go héifeachtach ar an idirleathadh crack agus an maitrís a chosaint.
5. Plé agus achoimre
Tríd an tástáil friotaíochta creimeadh de nanafeadáin charbóin agus breiseáin graphene ar sciath ceirmeach alúmana agus an anailís ar an microstructure dromchla an sciath, déantar na conclúidí seo a leanas:
(1) Nuair a bhí an t-am creimeadh 19 h, ag cur 0.2% nanafeadán carbóin hibrideach + 0.2% ábhar measctha graphene sciath ceirmeach alúmana, mhéadaigh an dlús reatha creimeadh ó 2.890 × 10-6 A / cm2 síos go dtí 1.536 × 10-6 A / cm2, méadaítear an impedance leictreach ó 11388 Ω go 28079 Ω, agus is é an éifeachtacht friotaíochta creimeadh an ceann is mó, 46.85%.I gcomparáid le sciath ceirmeach alúmana íon, tá friotaíocht creimeadh níos fearr ag an sciath ilchodach le nanafeadáin graphene agus carbóin.
(2) Le méadú ar am tumoideachais leictrilít, téann an leictrilít isteach sa chomh-dhromchla sciath / tsubstráit chun scannán ocsaíd miotail a tháirgeadh, rud a chuireann bac ar threá leictrilít isteach sa tsubstráit.Laghdaíonn an impedance leictreach ar dtús agus ansin méaduithe, agus tá friotaíocht creimeadh sciath ceirmeach alúmana íon bocht.Chuir struchtúr agus sineirgíocht nanafeadáin charbóin agus graphene bac ar threá anuas an leictrilít.Nuair a bhí sé sáithithe ar feadh 19.5 h, tháinig laghdú 22.94%, 25.60% agus 9.61% faoi seach ar impedance leictreach an sciath ina bhfuil nana-ábhair, agus bhí friotaíocht creimeadh an sciath go maith.
6. Tionchar a imirt ar mheicníocht friotaíocht creimeadh sciath
Trí chuar Tafel agus cuar athraithe luach impedance leictreach, faightear go bhféadfaidh an sciath ceirmeach alúmana le graphene, nanafeadáin charbóin agus a meascán feabhas a chur ar fhriotaíocht creimeadh maitrís miotail, agus is féidir le héifeacht sineirgisteacha an dá cheann an creimeadh a fheabhsú tuilleadh. friotaíocht sciath ghreamaitheacha ceirmeacha.D'fhonn iniúchadh breise a dhéanamh ar éifeacht na mbreiseán nana ar fhriotaíocht creimeadh an sciath, breathnaíodh moirfeolaíocht micrea-dhromchla an sciath tar éis creimeadh.
Léiríonn Fíor 5 (A1, A2, B1, B2) mhoirfeolaíocht dromchla 304 cruach dhosmálta nochta agus criadóireacht alúmana íon brataithe ag formhéadú difriúil tar éis creimeadh.Léiríonn Fíor 5 (A2) go dtiocfaidh an dromchla tar éis creimeadh garbh.Maidir leis an tsubstráit lom, feictear roinnt claiseanna creimthe móra ar an dromchla tar éis iad a thumadh sa leictrilít, rud a léiríonn go bhfuil friotaíocht creimeadh an mhaitrís miotail lom agus go bhfuil an leictrilít éasca le briseadh isteach sa mhaitrís.Maidir le sciath ceirmeach alúmana íon, mar a thaispeántar i bhFíor 5 (B2), cé go ndéantar bealaí creimthe scagach a ghintear tar éis creimeadh, cuireann an struchtúr sách dlúth agus friotaíocht creimeadh den scoth sciath ceirmeach alúmana íon go héifeachtach bac ar ionradh leictrilít, rud a mhíníonn an chúis atá leis an feabhas éifeachtach a chur ar bhac sciath ceirmeach alúmana.
Mhoirfeolaíocht dromchla mwnt-cooh-sdbs, bratuithe ina bhfuil 0.2% graphene agus bratuithe ina bhfuil 0.2% mwnt-cooh-sdbs agus 0.2% graphene.Is féidir a fheiceáil go bhfuil struchtúr cothrom ag an dá chóta ina bhfuil graphene i bhFíor 6 (B2 agus C2), tá an ceangailteach idir cáithníní sa sciath daingean, agus tá na cáithníní comhiomlán fillte go docht le greamachán.Cé go bhfuil an dromchla creimeadh ag leictrilít, foirmítear níos lú bealaí pore.Tar éis creimeadh, tá an dromchla sciath dlúth agus níl mórán struchtúir locht ann.I gcás Fíor 6 (A1, A2), mar gheall ar shaintréithe mwnt-cooh-sdbs, is struchtúr scagach aonfhoirmeach é an sciath roimh chreimeadh.Tar éis creimeadh, déantar pores na coda bunaidh a bheith caol agus fada, agus déantar an cainéal níos doimhne.I gcomparáid le Fíor 6 (B2, C2), tá níos mó lochtanna ag an struchtúr, atá comhsheasmhach le dáileadh méid luach impedance sciath a fhaightear ó thástáil creimeadh leictreamaiceimiceach.Léiríonn sé go bhfuil an friotaíocht creimeadh is fearr ag an sciath ceirmeach alúmana ina bhfuil graphene, go háirithe an meascán de graphene agus nanotube carbóin.Tá sé seo toisc gur féidir le struchtúr nanafeadáin charbóin agus graphene bac a chur go héifeachtach ar an idirleathadh crack agus an maitrís a chosaint.
7. Plé agus achoimre
Tríd an tástáil friotaíochta creimeadh de nanafeadáin charbóin agus breiseáin graphene ar sciath ceirmeach alúmana agus an anailís ar an microstructure dromchla an sciath, déantar na conclúidí seo a leanas:
(1) Nuair a bhí an t-am creimeadh 19 h, ag cur 0.2% nanafeadán carbóin hibrideach + 0.2% ábhar measctha graphene sciath ceirmeach alúmana, mhéadaigh an dlús reatha creimeadh ó 2.890 × 10-6 A / cm2 síos go dtí 1.536 × 10-6 A / cm2, méadaítear an impedance leictreach ó 11388 Ω go 28079 Ω, agus is é an éifeachtacht friotaíochta creimeadh an ceann is mó, 46.85%.I gcomparáid le sciath ceirmeach alúmana íon, tá friotaíocht creimeadh níos fearr ag an sciath ilchodach le nanafeadáin graphene agus carbóin.
(2) Le méadú ar am tumoideachais leictrilít, téann an leictrilít isteach sa chomh-dhromchla sciath / tsubstráit chun scannán ocsaíd miotail a tháirgeadh, rud a chuireann bac ar threá leictrilít isteach sa tsubstráit.Laghdaíonn an impedance leictreach ar dtús agus ansin méaduithe, agus tá friotaíocht creimeadh sciath ceirmeach alúmana íon bocht.Chuir struchtúr agus sineirgíocht nanafeadáin charbóin agus graphene bac ar threá anuas an leictrilít.Nuair a bhí sé sáithithe ar feadh 19.5 h, tháinig laghdú 22.94%, 25.60% agus 9.61% faoi seach ar impedance leictreach an sciath ina bhfuil nana-ábhair, agus bhí friotaíocht creimeadh an sciath go maith.
(3) Mar gheall ar shaintréithe na nanaifeadáin charbóin, tá struchtúr scagach dáileadh aonfhoirmeach ag an sciath a chuirtear le nanafeadáin charbóin amháin roimh chreimeadh.Tar éis creimeadh, déantar pores na coda bunaidh a bheith caol agus fada, agus déantar na bealaí níos doimhne.Tá struchtúr cothrom ag an sciath ina bhfuil graphene roimh an creimeadh, tá an teaglaim idir cáithníní sa sciath dlúth, agus tá na cáithníní comhiomlána fillte go docht le greamachán.Cé go bhfuil an dromchla creimeadh ag leictrilít tar éis creimeadh, níl mórán bealaí pore ann agus tá an struchtúr fós dlúth.Is féidir le struchtúr nanafeadáin charbóin agus graphene bac a chur go héifeachtach ar iomadú crack agus an maitrís a chosaint.
Am poist: Mar-09-2022