激光烧结石墨烯钛纳米复合材料及其耐腐蚀性能

摘要

石墨烯增强钛基纳米复合材料,因其良好的力学性能有望成为轻质高强结构材料.为了研究其硬度和耐腐蚀性能,在AISI 4140合金结构钢的基板上采用激光烧结的方法制备了石墨烯钛纳米复合材料.采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、拉曼光谱仪等研究了其微观结构、相组成和显微硬度等,并采用电化学极化法研究了激光烧结石墨烯钛纳米复合材料和纯钛在3.5％ NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明:激光烧结后石墨烯存在并均匀分散于钛基纳米复合材料中,石墨烯的添加使得钛基纳米复合材料的显微硬度达到了450 HV0.2.与激光烧结纯钛(180 HV0.2)相比提高了1.5倍.石墨烯钛纳米复合材料的腐蚀电位比激光烧结纯钛的腐蚀电位有明显提高,从-0.64 V提高到-0.59 V;同时,腐蚀电流从1.6×10-7 A/cm2降低到7×10-8 A/cm2,说明其耐腐蚀性能优于激光烧结纯钛.