石墨烯在镁合金表面电化学沉积技术
电化学沉积技术是在外电场作用下,通过电解质溶液中正负离子的迁移,在电极上发生氧化还原反应而形成镀层。采用电化学沉积技术在镁合金表面制备金属镀层,可以对镁合金基体起到保护作用。但是,如果镀层分布不均匀,局部出现孔隙和裂纹等缺陷,金属镀层与镁合金基体之间就会形成电偶腐蚀,从而加速镁合金基体的腐蚀。
为了减少电化学沉积技术制备的金属镀层表面的局部缺陷,王渊依次采用直流镀铜、电泳石墨烯和脉冲电沉积金属镍等3种方法,在AZ91D镁合金表面镀铜层上制备镍/石墨烯复合镀层。结果表明:在0.2 g/L石墨烯、2 mL/L异丙醇和1.5 g/L硫酸镁的混合电解液中制备出的石墨烯层分布均匀,且无团聚现象;在此基础上制备出镍/石墨烯复合镀层,其耐蚀性与脉冲电沉积占空比有关,当脉冲电沉积占空比为60%时,镍/石墨烯复合镀层的显微硬度较高,摩擦系数较低,磨损量较小,耐磨性较好,复合镀层的电化学阻抗谱的容抗弧半径较大,表明该复合镀层的耐蚀性较好。
吴凤霞在AZ91D镁合金表面电化学沉积Mg(OH)2/GO复合镀层,相对于Mg(OH)2镀层,Mg(OH)2/GO复合镀层表面较均匀,无明显缺陷,通过极化曲线的拟合结果可知,相对于AZ91D镁合金基体,Mg(OH)2/GO复合镀层的腐蚀电位正移了240 mV,腐蚀电流密度降低了2个数量级;相对于Mg(OH)2镀层,Mg(OH)2/GO复合镀层的腐蚀电位正移了50 mV,腐蚀电流密度降低了1个数量级。由此可见,Mg(OH)2/GO复合镀层对镁合金基体的保护作用更好。
YAN等以GO为添加剂,采用简单的水热结晶一步法,在镁合金表面原位制备还原石墨烯(RGO)/Zn-Al层状双氢氧化物(LDH)复合镀层,即RGO/Zn-Al LDH复合镀层,通过极化曲线的拟合结果可知,RGO/Zn-Al LDH复合镀层的腐蚀电流密度(0.546 μA/cm2)比镁合金基体和Zn-Al LDH膜层的都低,表明RGO/Zn-Al LDH复合镀层的耐蚀性较好。
综上所述,采用电化学沉积技术在镁合金表面制备的石墨烯或GO与金属或非金属的复合镀层对基体的保护作用较好。