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Effects of propylamine and ethylenediamine intercalation of α-ZrP on the corrosion resistance and tribological properties of electroless Ni-B coatings

材料科学 丙胺 乙二胺 插层(化学) 复合数 层状结构 腐蚀 X射线光电子能谱 纳米复合材料 复合材料 化学工程 核化学 冶金 无机化学 化学 有机化学 胺气处理 工程类
作者
Liping Yan,Siming Yan,Yi He,Yi Fan,Xinyu Cheng,Huilian Zhou,Jiamin Zhong,Zhiyuan Li,Jinxue Song,Hongjie Li
出处
期刊:Surface & Coatings Technology [Elsevier BV]
卷期号:471: 129883-129883 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.surfcoat.2023.129883
摘要

In this study, propylamine and ethylenediamine intercalated α-ZrP nanocomposites (denoted by P-α-ZrP and E-α-ZrP, respectively) were synthesized. The effects of propylamine and ethylenediamine intercalated α-ZrP nanocomposites and their reinforcements on the corrosion resistance and mechanical properties of Ni-B coatings were investigated and compared. The morphology and structure of the three composites were characterized using transmission electron microscopy, atomic force microscopy, X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, and particle size analysis. Both propylamine and ethylenediamine intercalation increase the layer spacing of α-ZrP, but do not change the lamellar structure of α-ZrP. The EIS test results show that both Ni-B/P-α-ZrP and Ni-B/E-α-ZrP composite coatings have significantly lower corrosion rates than Ni-B and Ni-B/α-ZrP composite coatings. Compared to Ni-B/α-ZrP, the corrosion rates are reduced by 32 % and 76 % respectively. The Rct values for Ni-B/P-α-ZrP and Ni-B/E-α-ZrP composite coatings are also distinctly higher than Ni-B/α-ZrP, with Ni-B/E-α-ZrP having the highest values. In addition, Ni-B/P-α-ZrP and Ni-B/E-α-ZrP composite coatings are both harder than Ni-B/α-ZrP and have lower average coefficients of friction and wear rates than Ni-B/α-aZrP. Among them, the Ni-B/E-α-ZrP composite coating has the highest microhardness (1163.64 ± 21.20 HV) and the best wear resistance. The wear rate is reduced by 87 % and 65 % compared to Ni-B and Ni-B/α-ZrP composite coatings respectively. In conclusion, both P-α-ZrP and E-α-ZrP are better than α-ZrP in terms of enhancement, with E-α-ZrP being the best.
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