石墨烯改性增强富镁涂层对AZ91D镁合金的腐蚀防护效果

摘要

目的在保证环氧富镁涂层阴极保护作用的同时,降低涂层中的镁粉含量,进一步提高环氧富镁涂层对镁合金基体的保护效果。方法将不同含量的石墨烯(1%、2%、4%)加入环氧富镁涂层中替代等质量的镁粉来制备改性富镁涂层,利用Machu测试、电化学交流阻抗测试、扫描电子显微镜观察等方法,对改性富镁涂层的防护性能进行研究。结果石墨烯添加量过多(4%)时,涂层的耐蚀性降低;添加量较少(1%和2%)时,涂层的孔隙率降低,附着力升高,涂层的屏蔽效果得到提高,开路电位测得的阴极保护作用时间也有一定程度的延长,其中石墨烯添加量为2%、镁粉含量为48%时,涂层的阴极保护时间为145h,改善作用最明显。结论适量石墨烯加入环氧富镁涂层中增强了镁颗粒与基体之间的电连接,有效提高了涂层中镁粉的利用率,降低了镁合金的腐蚀速度,并且没有改变富镁涂层中镁粉的作用机制。同时,由于石墨烯片层状结构和较小的粒径,填充了涂层中的孔隙,并且在涂层中形成迷宫结构,有效延长了电解质的扩散通道,使涂层屏蔽性能得到提高。