編號(hào)：CYYJ01686
篇名：氧化石墨烯/硅烷自組裝涂層對(duì)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(guān)鍵詞： 鎂合金 自組裝涂層 GO 硅烷 耐蝕性 耐磨性
機(jī)構(gòu)： 吉林大學(xué) 西安建筑科技大學(xué)
摘要： 目的同時(shí)改善鎂合金的耐腐蝕和耐磨損性能。方法將鎂合金表面進(jìn)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(fù)進(jìn)行,得到一定層數(shù)的自組裝涂層。通過(guò)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(guò)電化學(xué)測(cè)試、摩擦磨損實(shí)驗(yàn),研究涂層對(duì)鎂合金耐腐蝕、耐磨損性能的影響,并通過(guò)掃描電子顯微鏡、光學(xué)顯微鏡(OM)和表面輪廓儀,對(duì)磨痕形貌、深度和寬度進(jìn)行了分析。結(jié)果自組裝涂層表面有氧化石墨烯的層片狀結(jié)構(gòu),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(gè)數(shù)量級(jí)。電化學(xué)阻抗譜的等效電路擬合結(jié)果表明,GO/BTSE涂層將裸鎂合金的電荷轉(zhuǎn)移電阻由562.2Ω·cm2增大到1559Ω·cm2。另外,磨損實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,鎂合金具有較大的摩擦系數(shù),在0.32~0.42范圍內(nèi)波動(dòng)。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(nèi)波動(dòng)。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(jié)論雙硅烷和氧化石墨烯之間通過(guò)氫鍵連接,能夠有效提高層片之間的結(jié)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。
