孙晓峰等：7A52铝合金基体不同含量石墨烯复合涂层的制备及电化学噪声特征分析 .967· 改性石墨给质量分数 烯涂层浸泡后铝基表面形貌.从图中可以明显发现 30 -3.5 --1.0% 点蚀坑，改性石墨烯的添加明显抑制了铝合金的点 -4.0 ·一0.8% -4.5 4-0.6% 蚀[16].浸泡一定时间后，1%改性石墨烯涂层仅出 -5.0 -0.4% -5.5 0 现为数不多的点蚀坑，未添加改性石墨烯的涂层已 -6.0 -6.5 经出现大范围腐蚀，腐蚀坑已经连成片状，铝合金基 7.0叶 体严重腐蚀.腐蚀形貌表明铝合金腐蚀由点蚀开 -7.5 -8.0 始，与电化学噪声分析结果一致 -8.5 -g 9.5 3结论 1.8 -1.6-1.4-1.2-1.0-0.8-0.6-0.4 电位/N (1)7A52铝合金基石墨烯涂层在NaCl溶液中 图8不同质量分数改性石墨烯涂层的电化学极化曲线 的腐蚀从频域谱上可以分为几个阶段：前期电流电 Fig.8 Electrochemical polarization curves of modified graphene coat- ings with different mass fractions 位噪声波动范围小，无腐蚀发生；电流电位噪声波动 范围变大，腐蚀将开始发生：电位噪声出现迅速下降 500pm 图9涂层浸泡后铝基表面形貌.(a)1%改性石墨烯涂层浸泡后表面：(b)未添加改性石墨烯涂层浸泡后 Fig.9 Surface morphology of aluminum base after coating:(a)1%modified graphene coating on the surface after immersion:(b)no modified gra phene coating was added 缓慢恢复，腐蚀开始：电流电位噪声波动范围再次减 Soc Corros Prot,2014,34(2 )160 小，腐蚀稳定发生 (刘士强，王立达，宗秋凤，等.纯A1表面局部孔蚀的电化学 噪声特征分析.中国腐蚀与防护学报.2014,34(2)：160) (2)时域统计分析表明，单一含量石墨烯涂层 [2]Li J,Zhao L,Li B W,et al.Electrochemical noise analysis of 随浸泡时间延长，电流噪声标准偏差变大，噪声电阻 304 stainless steel pitting corrosion in ferric chloride solution. 变小，耐腐蚀性能下降.当浸泡一定时间后，腐蚀速 Chin Soc Corros Prot,2012,32(3):235 率开始变大. (李季，赵林，李博文，等.304不锈钢点蚀的电化学噪声特 (3)频域谱分析表明，随浸泡时间延长，不同含 征.中国腐蚀与防护学报，2012,32(3)：235) 量石墨烯涂层PSD曲线中的白噪声水平不断增加； [3] Wang F P,Zhang Y N,Lui H M.Electrochemical noise of AZ91D magnesium alloy in sodium chloride solution.I Ligoning Normal 同一时间浸泡的不同石墨烯含量涂层，白噪声水平 Univ Nat Sci Ed,2011,34(2):199 随改性石墨烯质量分数增加而减小.结合交流阻抗 (王凤平，张玉楠，吕红梅.AZ91D镁合金在NaCl溶液中的 以及极化曲线结果，综合时域统计分析与频域谱分 电化学噪声现象.辽宁师范大学学报（自然科学版），2011， 析得出石墨烯涂层防腐蚀性能最佳质量分数为 34(2):199) 1%. [4]Pistorius P C.Design aspects of electrochemical noise measure- ments for uncoated metals:electrode size and sampling rate.Cor- rosion,1997,53(4):273 参考文献 [5]Ruan H M,Dong Z H,Shi W,et al.Effect of inhibitors on pit ting corosion of AA6063 aluminium alloy based on electrochemical [1]Liu SQ,Wang L D,Zong Q F,et al.Electrochemical noise anal- noise.Acta Phys-Chim Sinca,2012,28(9):2097 ysis of local pitting corrosion behavior of pure aluminum.J Chin (阮红梅，董泽华，石维，等.基于电化学噪声研究缓蚀剂对孙晓峰等: 7A52 铝合金基体不同含量石墨烯复合涂层的制备及电化学噪声特征分析 图 8 不同质量分数改性石墨烯涂层的电化学极化曲线 Fig. 8 Electrochemical polarization curves of modified graphene coat鄄 ings with different mass fractions 烯涂层浸泡后铝基表面形貌. 从图中可以明显发现 点蚀坑,改性石墨烯的添加明显抑制了铝合金的点 蚀[16] . 浸泡一定时间后,1% 改性石墨烯涂层仅出 现为数不多的点蚀坑,未添加改性石墨烯的涂层已 经出现大范围腐蚀,腐蚀坑已经连成片状,铝合金基 体严重腐蚀. 腐蚀形貌表明铝合金腐蚀由点蚀开 始,与电化学噪声分析结果一致. 3 结论 (1)7A52 铝合金基石墨烯涂层在 NaCl 溶液中 的腐蚀从频域谱上可以分为几个阶段:前期电流电 位噪声波动范围小,无腐蚀发生;电流电位噪声波动 范围变大,腐蚀将开始发生;电位噪声出现迅速下降 图 9 涂层浸泡后铝基表面形貌. (a) 1% 改性石墨烯涂层浸泡后表面; (b) 未添加改性石墨烯涂层浸泡后 Fig. 9 Surface morphology of aluminum base after coating: (a) 1% modified graphene coating on the surface after immersion; (b) no modified gra鄄 phene coating was added 缓慢恢复,腐蚀开始;电流电位噪声波动范围再次减 小,腐蚀稳定发生. (2)时域统计分析表明,单一含量石墨烯涂层 随浸泡时间延长,电流噪声标准偏差变大,噪声电阻 变小,耐腐蚀性能下降. 当浸泡一定时间后,腐蚀速 率开始变大. (3)频域谱分析表明,随浸泡时间延长,不同含 量石墨烯涂层 PSD 曲线中的白噪声水平不断增加; 同一时间浸泡的不同石墨烯含量涂层,白噪声水平 随改性石墨烯质量分数增加而减小. 结合交流阻抗 以及极化曲线结果,综合时域统计分析与频域谱分 析得出石墨烯涂层防腐蚀性能最佳质量分数为 1% . 参 考 文 献 [1] Liu S Q, Wang L D, Zong Q F, et al. Electrochemical noise anal鄄 ysis of local pitting corrosion behavior of pure aluminum. J Chin Soc Corros Prot, 2014, 34(2 ): 160 (刘士强, 王立达, 宗秋凤, 等. 纯 Al 表面局部孔蚀的电化学 噪声特征分析. 中国腐蚀与防护学报, 2014, 34(2): 160) [2] Li J, Zhao L, Li B W, et al. Electrochemical noise analysis of 304 stainless steel pitting corrosion in ferric chloride solution. J Chin Soc Corros Prot, 2012, 32(3): 235 (李季, 赵林, 李博文, 等. 304 不锈钢点蚀的电化学噪声特 征. 中国腐蚀与防护学报, 2012, 32(3): 235) [3] Wang F P, Zhang Y N, L俟 H M. Electrochemical noise of AZ91D magnesium alloy in sodium chloride solution. J Liaoning Normal Univ Nat Sci Ed, 2011, 34(2): 199 (王凤平, 张玉楠, 吕红梅. AZ91D 镁合金在 NaCl 溶液中的 电化学噪声现象. 辽宁师范大学学报(自然科学版), 2011, 34(2): 199) [4] Pistorius P C. Design aspects of electrochemical noise measure鄄 ments for uncoated metals: electrode size and sampling rate. Cor鄄 rosion, 1997, 53(4): 273 [5] Ruan H M, Dong Z H, Shi W, et al. Effect of inhibitors on pit鄄 ting corrosion of AA6063 aluminium alloy based on electrochemical noise. Acta Phys鄄Chim Sinca, 2012, 28(9): 2097 (阮红梅, 董泽华, 石维, 等. 基于电化学噪声研究缓蚀剂对 ·967·