氧化石墨烯/硅烷自组装涂层对镁合金耐腐蚀和耐磨损性能的影响

摘要：

目的 同时改善镁合金的耐腐蚀和耐磨损性能.方法 将镁合金表面进行羟基化处理,依次在1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷(BTSE)和氧化石墨烯(GO)溶液中浸渍,反复进行,得到一定层数的自组装涂层.通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)表征自组装涂层的形貌和组成.通过电化学测试、摩擦磨损实验,研究涂层对镁合金耐腐蚀、耐磨损性能的影响,并通过扫描电子显微镜、光学显微镜(OM)和表面轮廓仪,对磨痕形貌、深度和宽度进行了分析.结果 自组装涂层表面有氧化石墨烯的层片状结构,最外层的双硅烷分子层将底层完全覆盖,涂层具有较好的致密性和完整性.由极化曲线可得,GO/BTSE涂层将镁基底的腐蚀速率由1.45×10?1 mm/a减小到1.43×10?2 mm/a,降低了一个数量级.电化学阻抗谱的等效电路拟合结果表明,GO/BTSE涂层将裸镁合金的电荷转移电阻由562.2Ω·cm2增大到1559Ω·cm2.另外,磨损实验结果表明,镁合金具有较大的摩擦系数,在0.32～0.42范围内波动.涂覆GO/BTSE后,样品的摩擦系数明显降低,在0.20～0.23范围内波动.自组装涂层有效降低了基底合金的磨损率,由3.51×10?3 mm3/(N?m)减小到3.24×10?5 mm3/(N?m).结论双硅烷和氧化石墨烯之间通过氢键连接,能够有效提高层片之间的结合力,使涂层致密,并且能够显著改善镁合金的耐蚀和耐磨性.

关键词：镁合金、自组装涂层、GO、硅烷、耐蚀性、耐磨性

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分类号：TG174.4(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金面上项目51171178;吉林省国际合作项目20180414016GH

在线出版日期：2019-06-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：62-68