بررسی خواص ریزساختاری، سختی و خوردگی پوشش کامپوزیت مس-نیکل/گرافن ساخته شده به‌روش آبکاری پالس

در این پژوهش، تاثیر ورود نانوورقه‌های گرافن بر خواص ریزساختاری، سختی و رفتار خوردگی پوشش آلیاژ cuni ساخته شده به روش آبکاری پالسی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج ریزساختاری نشان داد در اثر افزودن نانوورقه‌های گرافن در زمینه آلیاژ cuni، مورفولوژی سطحی از مورفولوژی گره‌ای به مورفولوژی با گرانول‌های کروی تغییر کرده‌است، که این تغییر ساختار سطحی منجر به افزایش زبری سطح پوشش از 33 به 56 نانومتر برای پوشش کامپوزیت شده‌است. از طرفی در اثر پراکنده‌سختی به‌دلیل حضور درات فاز دوم گرافن، سختی حدود 20 درصد افزایش پیدا کرده‌است. بررسی‌های خوردگی نشان داد حضور گرافن در زمینه آلیاژ به‌عنوان موانع فیزیکی عمل کرده و با کاهش سطح فعال فلزی مقاومت در برابر خوردگی را افزایش داده‌است. به‌عبارتی نفوذ مایع خورنده را به تعویق انداخته و از این طریق نرخ خوردگی را کاهش داده‌است. دانسیته جریان خوردگی برای نمونه کامپوزیت خوردگی از 6-10×1.8 به 7-10×6.6 آمپر بر سانتی‌متر مربع نسبت به نمونه آلیاژ افزایش پیدا کرده‌است. همچنین حضور ورقه‌های گرافن، باعث مثبت‌تر شدن پتانسیل خوردگی و نجیب‌تر شدن نمونه کامپوزیت شده‌است.

investigation of microstructural, hardness and corrosion properties of copper-nickel/graphene composite coating fabricated by pulse electroplating method

this work examined the influence of graphene nanosheets on the microstructure, hardness, and corrosion characteristics of cuni alloy coatings produced by pulse electroplating. the microstructural analysis indicated that the incorporation of graphene nanosheets into the cuni alloy matrix altered the surface morphology from a nodular structure to one characterized by spherical granules, resulting in an increase in the surface roughness of the composite coating from 33 to 56 nm. conversely, the presence of graphene resulted in a hardness increase of approximately 20% due to precipitation. corrosion tests indicated that graphene's presence in the alloy matrix served as a physical barrier, enhancing corrosion resistance by diminishing the active metal surface area. consequently, it impeded the infiltration of the corrosive liquid, so decreasing the corrosion rate. the corrosion current density for the corrosion composite sample has risen from 1.8×10-6 to 6.6×10-7 a/cm² in comparison to the alloy sample. the inclusion of graphene sheets has increased the corrosion potential, rendering the composite sample more noble.