Определение трибокоррозию скорость и износ коррозии синергии насыпных и тонкой пленки алюминиевых сплавов

Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области трибокоррозии о том, как количественно оценить скорость трибокоррозии или как измерить синергию износостойкой коррозии методов и покрытий. Основным преимуществом данной методики является то, что она может быть использована для трибокоррозионных исследований металлических тонких пленок и покрытий толщиной в несколько микрометров. Демонстрировать процедуру будет Цзя Чен, аспирант из исследовательской лаборатории Цай.

Начните с использования станка с числовым программным управлением для резки алюминиевых сплавов 3003 по мере поступления на несколько купонов размером 1,5 на 2 квадратных сантиметра. Используя наждачную бумагу с зернистостью 180, механически отшлифуйте одну сторону каждого образца в течение 30 секунд в одном произвольном направлении. Поверните образец на 90 градусов и отшлифуйте сплав наждачной бумагой с зернистостью 240 до тех пор, пока не будут полностью удалены царапины от предыдущего этапа, что подтверждено оптической микроскопией.

Затем с помощью мягкой щетки и проточной воды очистите поверхность образца, поверните и поцарапайте образец, как показано только что с помощью наждачной бумаги с весом 400, 600 и 1200 гран. После последнего шлифовки вылейте одну унцию суспензии оксида алюминия весом в один микрометр на чистую салфетку из микрофибры и отполируйте образец в одном направлении, пока не будут удалены царапины. Затем отполируйте поверхность полировочными суспензиями 0,3 и 0,05 микрометра до зеркального блеска.

Поместите отполированный образец в стакан с 40 миллилитрами деионизированной воды и перенесите стакан в ультразвуковой очиститель на одну-две минуты, чтобы удалить любые поверхностные частицы. Затем с помощью сжатого газа полностью высушите поверхность. Чтобы подготовить рабочий электрод, отрежьте пятисантиметровый кусок от электрического провода диаметром от одного до двух миллиметров и снимите около одного сантиметра защитной пластиковой крышки с обоих концов, чтобы внутренний медный провод был открыт для воздуха.

С помощью соответствующего проводящего клея электрически соедините один конец провода с неполированной стороной объемного образца и с помощью электрохимического стопорного лака покрасьте окно размером один на квадратный сантиметр на полированной стороне и покройте всю неполированную сторону образца, включая открытую медную проволоку. Затем полностью высушите окрашенный образец в хорошо проветриваемом вытяжном шкафу не менее чем за 24 часа до проведения экспериментов. Чтобы провести трибокоррозионное испытание, соберите подготовленный образец алюминия, стандартный электрод из хлорида серебра и активированную титановую сетку для использования в качестве рабочего, опорного и противоэлектрода соответственно.

Поместите рабочий электрод по центру в нижней части коррозионной ячейки и закрепите электрод на дне ячейки с помощью суперклея, поместив открытый кончик медной проволоки выше предполагаемой высоты поверхности электролита. Поместите электрод сравнения примерно на один сантиметр над рабочим электродом и свободно согните противоэлектрод, чтобы он обернулся вокруг рабочего электрода. Подсоедините электроды с помощью потенциостата, следя за тем, чтобы электроды не соприкасались, и откройте пакет электрохимического программного обеспечения, который взаимодействует с потенциостатом, управляемым USB, чтобы включить потенциостат.

Чтобы измерить скорость износа от катодной защиты, переместите инденторный зонд на расстояние одного миллиметра от поверхности образца. После подтверждения расположения индентора вблизи центра образца и отсутствия электрического контакта между электродами, зондом и поверхностью образца переместите индентор вперед на 200 миллиметров и залейте в коррозионную ячейку водный раствор хлорида натрия массой 3,5 мм до тех пор, пока электроды, зонд и поверхности образца не будут погружены. Затем переместите датчик индентора как можно ближе к поверхности образца и выберите «Эксперимент», чтобы просмотреть коррозию постоянного тока.

Затем выберите потенциостатический режим и примените катодный потенциал на 350 милливольт ниже потенциала разомкнутой цепи. Чтобы настроить испытание на износ в программном обеспечении Universal Mechanical Tester, примените частоту царапин в один герц, длину царапин в пять миллиметров и нормальную нагрузку в 0,5 ньютона. Затем нажмите кнопку Выполнить, чтобы начать трибокоррозию.

Чтобы измерить скорость трибокоррозии по результатам испытания на трибокоррозию при потенциале разомкнутой цепи, повторите испытание, как показано на рисунке, но с приложенным потенциалом, установленным на потенциал разомкнутой цепи. В соответствии с протоколом испытаний, как показано на рисунке, скорость трибокоррозии и потери материала, полученные для образца тонкой пленки алюминия после трибокоррозии, могут быть измерены при катодном, разомкнутом и анодном потенциалах. Здесь показана сводка скорости трибокоррозии, скорости износа, скорости коррозии и синергии коррозии износа компонентов образцов тонкой пленки алюминия, используемых для расчета общих потерь материала.

При выполнении этой процедуры важно помнить о том, что перед испытанием образец должен получить зеркальную поверхность и обеспечить хорошее электрическое соединение между образцом и соединительным проводом. Визуальная демонстрация этого метода имеет решающее значение, поскольку точное выполнение нескольких этапов процедуры имеет решающее значение для получения надежных и воспроизводимых результатов трибокоррозионных испытаний и его трудно освоить только с помощью текста. Не забывайте использовать все надлежащие методы безопасности при проведении экспериментов, в том числе использовать технические средства контроля и индивидуальной защиты.