Ni-氧化石墨烯納米復(fù)合鍍層的力學(xué)及抗腐蝕性能研究

編號：CYYJ03683

篇名：Ni-氧化石墨烯納米復(fù)合鍍層的力學(xué)及抗腐蝕性能研究

作者：付傳起 林永威 黃亞忠 李省君

關(guān)鍵詞： 氧化石墨烯(GO) Ni-GO復(fù)合鍍層 電沉積 力學(xué)性能 耐蝕性能

機(jī)構(gòu)： 大連大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 大連大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

摘要： 目的探究鍍液中氧化石墨烯(GO)含量對于Ni-GO復(fù)合鍍層的組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、耐腐蝕性能的影響,并以此來確定GO的添加量。方法采用電沉積技術(shù)制備Ni-GO復(fù)合鍍層,并采用正交試驗(yàn)的方法找到Ni-GO復(fù)合鍍層的優(yōu)化制備工藝。通過SEM、EDS、XRD、XPS、拉曼等技術(shù)對GO和制備的Ni-GO復(fù)合鍍層的形貌、組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征分析,采用硬度儀、摩擦磨損試驗(yàn)儀、電化學(xué)工作站等對Ni-GO復(fù)合鍍層的力學(xué)性能及耐蝕性進(jìn)行分析。結(jié)果采用正交試驗(yàn)的方法得到了Ni-GO復(fù)合鍍層優(yōu)化制備工藝條件,GO質(zhì)量濃度為1.0 g/L,陰極電流密度為5 A/dm2,鍍液溫度為60℃,電鍍時間為50 min。基于優(yōu)化工藝條件下鍍層的硬度為596.5HV,沉積速率為6.583 g/(dm2·h)。其中鍍液中氧化石墨烯濃度對Ni-GO復(fù)合鍍層性能影響最大。結(jié)論研究發(fā)現(xiàn),Ni-GO復(fù)合鍍層底部是Ni含量比較多的菜花頭結(jié)構(gòu),在菜花頭上面主要是石墨烯與Ni晶粒鑲嵌在一起的尺寸不一的珊瑚狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)鍍液中GO質(zhì)量濃度為1.0 g/L時,制備出的Ni-1.0GO復(fù)合鍍層中石墨烯含量最高,珊瑚狀結(jié)構(gòu)連接縫隙變小,組織致密性最好,孔隙缺陷最少。與Ni鍍層相比,Ni-1.0GO復(fù)合鍍層的硬度提高了37.7%,磨損質(zhì)量損失減少了73.5%,耐蝕速率降低了44.8%。