石墨烯-无机物复合膜层的制备方法综述
2018-04-18黎恒君安成强郝建军
电镀与涂饰 2018年15期
黎恒君,安成强*,郝建军
(沈阳理工大学环境与化学工程学院,辽宁 沈阳 110159)
石墨烯是一种新型的二维片状碳材料,包括了氧化石墨烯、氧化还原石墨烯和改性石墨烯(石墨烯衍生物)。目前制备石墨烯的方法主要有化学气相沉积法、外延生长法、化学剥离法、化学合成法等[1]。石墨烯具有优异的光、电、力、热等性能,因此在导电、催化、磁性、防腐蚀、传感、增强增韧等领域具有广阔的应用前景,吸引了众多研究者的关注[2-3]。在表面处理领域,石墨烯作为一种高硬度耐磨材料,在同样厚度下具有比类金刚石还高的承载力[4]。具有高强度、高比模量的石墨烯作为增强相被添加到镀层中后,能令镀层的摩擦损耗降低[5]。另外,石墨烯的层间结合力较弱,以其作为润滑材料或与其他固体润滑材料(如 MoS2、WS2)一起复合共沉积所制备的膜层具有不错的润滑性[6]。石墨烯仅含碳原子结构,具有极高的化学稳定性,在复合膜层中可以作为有效的屏障,延缓腐蚀进程[7-8]。在复合沉积过程中,石墨烯改变了膜层表面形貌,使膜层更加致密及均匀,从而提高了膜层的稳定性、机械性能及耐蚀性。目前制备石墨烯-无机物复合膜层的主要方法有电沉积法[9-10]、化学沉积法[11]和电泳法[12]。
1 电沉积法
1.1 直流电沉积法
直流电沉积法通过机械搅拌或超声波振荡的方式令石墨烯分散在含金属盐的溶液中,以外加直流电的方式实现石墨烯与基质金属在阴极上的共同沉积。
何文婷等[13]以烧结钕铁硼表面为阴极,在由氯化锌、氯化钾、硼酸和GO组成的镀锌溶液中,研究了GO添加量(0.5 ~ 3.0 g/L)、搅拌速率及阴极电流密度对镀锌层微观形貌及耐蚀性的影响。……
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