研究目的
研究不同缺陷值的石墨烯涂层在铜表面的防腐行为,以了解缺陷密度和层数对耐腐蚀性的影响。
研究成果
石墨烯涂层显著提升了铜的耐腐蚀性,其性能主要取决于缺陷密度而非层数。低缺陷双层石墨烯因延长了氯离子的腐蚀路径而展现出最佳防护效果。高缺陷多层石墨烯的腐蚀路径较短且会促进电偶腐蚀,加速失效。未来研究应聚焦于制备高质量、低缺陷的石墨烯涂层以实现金属的长期防护。
研究不足
该研究仅限于铜基底和氯化钠溶液,可能无法代表所有腐蚀环境?;喑粱–VD)工艺本身会在多层石墨烯中引入缺陷,且研究结果可能不适用于其他金属或涂层方法。超过480小时的长期腐蚀机制尚未得到充分探究。
1:实验设计与方法选择:
采用化学气相沉积(CVD)法在铜箔上生长不同层数(单层、双层、四层、六层、八层)的石墨烯涂层,通过控制温度、气体成分、流速和沉积时间等参数。通过电化学测试、盐雾试验和扫描振动电极技术(SVET)评估耐腐蚀性,研究电偶腐蚀和?;なЩ?。
2:样品选择与数据来源:
使用铜箔基底,以未涂覆的热处理铜箔作为参照。通过拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和光学显微镜对样品进行表征,评估石墨烯质量、缺陷密度和腐蚀形貌。
3:实验设备与材料清单:
设备包括用于石墨烯生长的CVD系统、拉曼系统(Alpha 300S,WITec)、场发射扫描电子显微镜(FESEM,Hitachi S-4800)、XPS(Thermo Fisher K-Alpha)、电化学工作站(Modulab,Solartron)、盐雾试验箱(Q-FOG,Q-lab Corporation)和SVET系统(AMETEK)。材料包括铜箔、CVD用气体和用于腐蚀测试的NaCl溶液。
4:0)、XPS(Thermo Fisher K-Alpha)、电化学工作站(Modulab,Solartron)、盐雾试验箱(Q-FOG,Q-lab Corporation)和SVET系统(AMETEK)。材料包括铜箔、CVD用气体和用于腐蚀测试的NaCl溶液。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:通过CVD合成石墨烯,利用拉曼和SEM进行表征。电化学测试包括在3.5 wt.% NaCl中进行动电位极化和电化学阻抗谱(EIS)。盐雾测试按照ASTM B117标准在5 wt.% NaCl中进行。通过振动微电极进行SVET测量,绘制腐蚀区域的电流密度分布图。
5:5 wt.% NaCl中进行动电位极化和电化学阻抗谱(EIS)。盐雾测试按照ASTM B117标准在5 wt.% NaCl中进行。通过振动微电极进行SVET测量,绘制腐蚀区域的电流密度分布图。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:通过拉曼数据的ID/IG比值分析缺陷密度。电化学数据拟合等效电路以计算阻抗。SVET数据根据欧姆定律转换为电流密度。通过多样品统计分析确保结果可重复性。
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