Korozja powłok kompozytowych na osnowie nanokrystalicznego niklu zbrojonych nanorurkami węglowymi

• Autorzy: Popławski K. , Brojanowska A. , Kucharska B. , Jezierska E. , Sobiecki J. R.

Identyfikatory

DOI

10.15199/28.2015.3.2

Warianty tytułu

EN

Corrosion of nanocomposite nickel coatings reinforced by carbon nanotubes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wielu badaczy koncentruje się obecnie na pracach nad kompozytami z nanokrystaliczną osnową metalową, a także nad kompozytami wzmocnionymi nanocząstkami [1÷3], aby zastosować je w lotnictwie, energetyce jądrowej lub przy przechowywaniu wodoru do ogniw paliwowych [4]. Celem prezentowanej pracy było zbadanie odporności korozyjnej nanokrystalicznych powłok kompozytowych na osnowie niklu wzmocnionych nanorurkami węglowymi (Ni\CNT). Istotne było uzyskanie struktury dobrze zdyspergowanych nanorurek węglowych w osnowie nanokrystalicznego niklu za pomocą standardowego sprzętu do osadzania elektrochemicznego. Procesy były modyfikowane przez zmianę parametrów, takich jak: skład kąpieli (dodatki organiczne, zawartość nanorurek), gęstość prądu czy szybkość mieszania mechanicznego, lub zastosowanie odmiennego rozwiązania technologicznego – tzw. wirującej elektrody. Zbadany został wpływ tych parametrów procesu na właściwości korozyjne kompozytu oraz na jego mikrostrukturę i topografię powierzchni. W celu określenia mikrostruktury otrzymanych powłok użyte zostały techniki mikroskopii świetlnej, skaningowej mikroskopii elektronowej, transmisyjnej mikroskopii elektronowej z dyfrakcją elektronów oraz spektroskopia Ramana. Właściwości korozyjne zbadano w 0,5 M roztworze NaCl metodami impedancyjną spektroskopią elektrochemiczną i potencjodynamiczną.

EN

Many researchers nowadays concentrate on nanocrystalline metal-matrix composites, as well as on composites reinforced by nanoparticles, to find more suited materials to be used in aviation, nuclear power plants or as a hydrogen storage for fuel cells. The aim of this paper was to investigate the corrosion resistance of nanocrystalline nickel-based composite coatings reinforced by carbon nanotubes (Ni–CNT). The goal was to obtain well immersed carbon nanotubes fully dispersed in nanocrystalline nickel matrix by using standard electrochemical deposition equipment and modify the process by changing parameters like bath composition (additives, nanotubes content), stirring rate or current density. The effect of optimization of these parameters on composite’s corrosion resistance, microstructure and surface topography was investigated. Scanning electron microscopy, transmission electron microscopy with electron diffraction, Raman spectroscopy and X-ray diffraction were examined to determine the microstructure of obtained coatings. Corrosion properties were examined in 0.5 M NaCl solution by potentiodynamic and electrochemical impedance spectroscopy methods.

Słowa kluczowe

PL

nanokompozyt; nanokrystaliczny nikiel; nanorurki węglowe; odporność korozyjna

EN

nanocomposite; nanocrystalline nickel; carbon nanotube; corrosion resistance

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 36, nr 3
• Strony: 107--111
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Popławski K.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska

autor

Brojanowska A.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska

autor

Kucharska B.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska

autor

Jezierska E.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska

autor

Sobiecki J. R.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska

Bibliografia

• [1] Carpenter C. R., Shipway P. H., Zhu Y.: Electrodeposition of nickel-carbon nanotube nanocomposite coatings for enhanced wear resistance. Wear 271 (2011) 2100÷2105.
• [2] Lee C. K.: Wear and corrosion behavior of electrodeposited nickel–carbon nanotube composite coatings on Ti-6Al-4V alloy in Hanks′ solution. Tribology International 55 (2012) 7÷14.
• [3] Dai P.-Q., Xu W.-C., Huang Q.-Y.: Mechanical properties and microstructure of nanocrystalline nickel–carbon nanotube composites produced by electrodeposition. Materials Science and Engineering: A 483-484 (2008) 172÷174.
• [4] Iijima S.: Helical microtubules of graphitic carbon. Nature 354 (1991) 56.
• [5] Kelsall R., Hamley I. W., Geoghegan M.: Nanoscale science and technology. John Wiley & Sons, Chichester (2005).
• [6] Daneshvar-Fatah F., Nasirpouri F.: A study on electrodeposition of Ni-noncovalnetly treated carbon nanotubes nanocomposite coatings with desirable mechanical and anti-corrosion properties. Surface & Coatings Technology 248 (2014) 63÷73.
• [7] Khabazian S., Sanjabi S.: The effect of multi-walled carbon nanotube pretreatments on the electrodeposition of Ni–MWCNTs coatings. Applied Surface Science 257 (2011) 5850÷5856.
• [8] Chen X. H., Cheng F. Q., Li S. L., Zhou L. P., Li D. Y.: Electrodeposited nickel composites containing carbon nanotubes. Surface & Coatings Technology 155 (2002) 274÷278.