Ketahanan korosi serbuk nano borida dan karbida logam golongan IV-VIB, serta silikon karbida, dipelajari dalam elektrolit nikel standar. Sebagai objek penelitian, digunakan serbuk nano dengan kandungan fasa utama 91,8–97,6% dan dengan ukuran partikel rata-rata 32–78 nm. Ketahanan korosinya dievaluasi tergantung pada keasaman elektrolit, suhu, dan durasi interaksi. Ditemukan bahwa, dengan ketahanan korosi dalam larutan elektrolit, bubuk nano borida dan karbida dalam setiap kelompok senyawa serupa dan dicirikan oleh periode induksi yang tidak terbatas dalam media alkali. Pengecualian adalah nanopowder silikon karbida yang tahan terhadap larutan keasaman apa pun.
Ketahanan korosi bahan bubuk yang digunakan sebagai fase penguat dalam pelapis elektrokimia komposit (CEP) merupakan karakteristik penting yang menentukan kemungkinan mendasar untuk mendapatkannya. Pelarutan serbuk dalam larutan elektrolit menyebabkan penurunan kondisi elektrolisis yang menyebabkan pembatasan proses yang signifikan pada penggunaan setiap bahan spesifik untuk memperoleh CEP [4, 5, 7]. Analisis data yang tersedia menunjukkan [8] bahwa sejumlah penelitian di mana tidak ada pelarutan fase pengerasan (borida) yang diperhitungkan mengandung ketidakakuratan, dan pengabaian fakta ini oleh penulis [6] menyebabkan iklan dispersi yang terlalu luas. proses pengerasan diwujudkan dalam elektrolit khrom yang mengandung zirkonium diborida. Oleh karena itu, studi ketahanan korosi serbuk senyawa tahan api adalah tugas penting, dan penyelidikan keadaan nanonya juga menimbulkan masalah ilmiah. Kebutuhan mendesak untuk penelitian tersebut juga karena kurangnya informasi tentang hal ini. Hanya di [2], ada bukti stabilitas dalam larutan asam komposit nitrida-borida berstruktur nano dari titanium dan zirkonium.
Makalah ini dikhususkan untuk penyelidikan ketahanan korosi bubuk nano borida dan karbida zirkonium, titanium, vanadium, kromium, molibdenum, dan tungsten dalam elektrolit nikel tergantung pada keasaman elektrolit, suhu, dan durasi interaksi.
Benda uji adalah serbuk nano borida dan karbida zirkonium, titanium, vanadium, kromium, molibdenum, dan tungsten, serta silikon karbida, yang dibuat dengan metode plasmokimia dan sintesis elektrokimia suhu tinggi. Karakteristik utama dari benda uji ditunjukkan pada Tabel 1. Studi resistensi serbuk nano borida dan karbida logam tahan api dilakukan dalam elektrolit nikel standar (Tabel 2).
Keasaman elektrolit diatur dengan menambahkan asam sulfat pekat. Konsentrasi serbuk karbida dan borida di semua percobaan 10 kg/m 3 . Sebelum perawatan dalam elektrolit, bubuk mengalami penyempurnaan berulang, sehingga mengurangi kandungan grafit skala nano dan boron hingga 0,1-0,3% (berat), dan untuk menyedot tekanan termal untuk mencegah koagulasi partikel. Ketahanan korosi nanopowder dievaluasi tergantung pada keasaman elektrolit, suhu, dan durasi interaksi. Laju disolusi dihitung dengan massa residu yang tidak larut dan dengan konsentrasi ion elemen pembentuk karbida(borida) dalam elektrolit yang ditentukan dengan metode magnetometri [3].
Hasil studi korosi 'untuk nanopowders borida dan karbida ditunjukkan pada Gambar. 1 dan 2. Telah dicatat bahwa, pada kedua kelompok senyawa, ketahanan korosi bahan sebanding dan terutama disebabkan oleh keasaman elektrolit. Oleh karena itu, semua data ketahanan korosi yang diperoleh lebih baik disajikan secara grafis sebagai rentang di mana semua kurva sampel bahan yang dipelajari sesuai. Dalam elektrolit asam (pH = 2.0÷3.0), semua bahan nanopowders dengan cepat larut. Misalnya, setelah 3 jam pada T = 323 K, derajat disolusi borida adalah 15,6–9,5%; setelah 24 jam, 38,2–31,0%; dan setelah 240 jam, 89,9–75,1%. Serbuk nano dari karbida seperti logam memiliki ketahanan korosi yang sedikit lebih tinggi; derajat disolusinya mirip dengan masing-masing borida dicapai setelah 24, 120, dan 360 jam, masing-masing. Semua bahan menunjukkan penurunan ketahanan korosi dengan kenaikan suhu. Ini seharusnya disebabkan oleh peningkatan laju reaksi antara bahan nano yang dipelajari dan asam elektrolit dengan kenaikan suhu.
Area rasio residu yang tidak larut untuk bubuk nano borida zirkonium, titanium, vanadium, kromium, molibdenum, dan tungsten dalam larutan elektrolit dengan keasaman berbeda tergantung pada suhu dan waktu pemaparan τ = 1–3 j, 2–24 j, 3–240 j
Area rasio residu yang tidak larut untuk bubuk nano karbida silikon, zirkonium, titanium, vanadium, kromium, molibdenum, dan tungsten dalam larutan elektrolit dengan tingkat keasaman yang berbeda tergantung pada waktu dan suhu pemaparan τ = 1–3 j, 2–24 j, 3–120 j, 4–360 j
Untuk semua bahan nano yang diteliti, peningkatan luas permukaan spesifik selama pelarutan juga merupakan karakteristik. Dengan bentuk partikel yang sama, luas permukaan spesifik yang ditemukan secara eksperimental meningkat dari 2000 m 2 /kg sebelum perawatan hingga 10.000 m 2 /kg setelahnya, menunjukkan sebagian besar sifat berlapis dari proses pelarutan. Satu-satunya pengecualian adalah silikon karbida nanopowder yang derajat disolusi di seluruh rentang pH dan suhu yang dipelajari tidak melebihi 7–10%.
Kurva kinetik disolusi borida dan karbida dihitung dari perubahan konsentrasi ion logam pembentuk borida(karbida) ditunjukkan pada Gambar. 3. Periode induksi dihitung dari hasil yang diperoleh (yaitu, waktu di mana setengah dari bahan partikulat asli berada terlarut), dengan elektrolit pH 2,5, berada dalam 32÷49 jam untuk borida dan dalam 68÷88 jam untuk karbida; dengan pH = 3.0, elektrolit, masing-masing 92÷112 jam dan 138÷167 jam; dan dengan elektrolit pH = 5,0, mereka praktis tidak terbatas. Perbandingan parameter kinetik dengan data yang diketahui untuk serbuk kasar menunjukkan bahwa laju disolusi serbuk nano adalah 3-5 kali lebih tinggi.
Area nilai derajat disolusi untuk serbuk nano borida (a ) dan karbida (b ) dari zirkonium, titanium, vanadium, kromium, molibdenum, dan tungsten dalam larutan elektrolit:T = 323 K; nilai pH elektrolit—2,5 (1 ), 3.0 (2 ), 3,5 (3 ), dan 5.0 (4 )
Dengan demikian, ketahanan korosi borida dan karbida zirkonium, titanium, vanadium, kromium, molibdenum, dan tungsten dalam larutan elektrolit dalam setiap kelompok senyawa serupa dan terutama ditentukan oleh keasaman medium, di mana laju disolusi nanopowder secara signifikan lebih tinggi daripada bahwa untuk bahan berbutir kasar [1], yang dapat dianggap sebagai salah satu manifestasi dari efek ukuran. Pada tingkat yang lebih rendah, yang terakhir dimanifestasikan selama pembubaran silikon karbida nanopowder yang tahan dalam hampir semua rentang pH yang diselidiki. Akibatnya, bubuk nano borida dan karbida seperti logam dapat digunakan dalam proses penguatan komposit dengan elektrolit asam atau basa lemah, dan silikon karbida, dalam proses yang melibatkan elektrolit dengan keasaman apa pun.
Ditunjukkan bahwa ketahanan korosi dalam elektrolit nikel standar untuk bubuk nano silikon karbida, serta untuk zirkonium, titanium, vanadium, kromium, molibdenum, dan borida tungsten dan karbida, tergantung pada keasaman elektrolit, suhu, dan durasi pengobatan.
Ditemukan bahwa nilai ketahanan korosi untuk senyawa yang dipelajari ditentukan oleh keasaman elektrolit. Sebaliknya, pembubaran cepat nanopowders dalam elektrolit asam (pH = 2.0…3.0), mencapai 75…90% setelah 240 jam dan dipercepat dengan peningkatan suhu, telah dicatat.
Nanopowder silikon karbida ditandai dengan ketahanan korosi yang tinggi; derajat disolusinya tidak melebihi 8-12% dalam seluruh rentang pH yang dipelajari (2,0–5,0) dan suhu (295–353 K).
Pelapis elektrokimia komposit
bahan nano
Bertahun-tahun yang lalu, pandai besi menggunakan panas untuk membentuk logam untuk bagian gerobak, sepatu kuda, dan banyak lagi. Setelah dibentuk ke bentuk yang diinginkan, logam didinginkan dengan cepat. Ini biasanya membuat logam jauh lebih keras dan tidak rapuh. Ini adalah proses dasar yang dise
Ketika membutuhkan resistansi variabel dalam rangkaian listrik, rheostat dan potensiometer adalah preferensi bersama. Rheostat adalah perangkat yang menarik dengan sedikit perbedaan dari potensiometer. Bagi penggemar elektronik yang ingin tahu lebih banyak tentang rheostat, kita akan melihat seluk b
Anda mungkin memiliki kesempatan untuk memproduksi suku cadang yang memerlukan logam besi atau non-ferro. Jadi, apa bedanya? Pada dasarnya, logam besi mengandung zat besi sedangkan logam non-ferro tidak. Mari kita bahas lebih dalam. Logam besi kembali ke masa lalu. Arkeolog telah menggali barang-ba
Ada termoplastik yang tak terhitung jumlahnya di pasaran saat ini, dari akrilik hingga polieterimida. Polipropilena dan nilon adalah dua termoplastik lain yang biasa digunakan dalam manufaktur, jadi penting untuk memahami kualitas masing-masing sebelum Anda mempertimbangkan bahan ini untuk proyek An
