采用无氰电刷镀方法在铜基体上成功制备了银-石墨烯（Ag-G）复合镀层。当硫化温度从-70℃升高到45℃时，在石墨烯含量为2 g L^-1的复合溶液中制备的Ag-G复合镀层的硫化程度逐渐增大到最大值。当硫化温度提高到90℃时，Ag-G复合镀层的硫化程度较45℃时略有下降。Ag- G复合涂层在极端硫化温度下具有优异的抵抗硫化、耐磨损和耐腐蚀性，由于石墨烯的掺入，其性能优于纯Ag涂层。硫化温度与Na₂S溶液中O₂含量的相互作用决定了耐硫化性能。该工作通过采用无氰复合电解质，为不同极端环境下的实际应用提供了新型高性能银涂层方法。
 
 
图1. (a)通过复合刷镀方法制造Ag-G复合涂层的工艺示意图。(b) XRD图谱。(c)拉曼光谱。
(d)FESEM图谱。(e)HRTEM图谱。(f) STEM图谱,( g) C和(h) Ag的EDX元素图谱，以及(i)复合涂层(f)中矩形区域的EDS结果。
 
 
图2. Ag-G复合涂层在(a)-70 ℃、( b)-25 ℃、( C)25 ℃、( d)45 ℃、( e)90℃的不同硫化温度下168小时后的FESEM图谱。(h)纯银涂层在25℃的硫化温度下168小时后的FESEM图谱
 


图3. (a)在不同硫化温度下168小时后，纯Ag涂层和Ag-G复合涂层的XRD图。(b)在硫化温度为-25°C、25°C和90°C下168小时，Ag-G复合涂层的C 1s、(c) O 1s、(d) Ag 3d、(e) S 2p XPS光谱
 


图4. (a)纯Ag和Ag-G复合涂层在不同硫化温度下168小时后的摩擦系数变化；(b)硫化168小时后制备涂层的平均摩擦系数；(c)硫化168小时后制备涂层的磨损率；(d)硫化168小时后制备涂层的平均磨损宽度。
 


图5. Ag-G复合涂层在(a)-70°C、(b)-25°C、(C)-15°C、(d)-5°C、(e)25°C、(f)45°C和(G)90°C不同硫化温度下168 h后的磨损形貌。(h)在硫化温度25°C下168小时的纯银涂层的磨损形态。
 


图6. (a)在不同硫化温度下硫化168小时前后，所制备涂层的接触电阻。(b)在不同硫化温度下，接触电阻在168 h前后增加的百分比。(c)在不同温度下硫化168 h后，纯银和Ag-G复合镀层的显微硬度。
 


图7. (a)纯Ag和Ag-G复合镀层在不同硫化温度下168 h后的Tafel极化曲线和(b)电化学阻抗谱曲线。
 
       相关研究成果由南昌航空大学材料科学与工程学院Zhiguo Ye和先进输电技术国家重点实验室(国网智能电网研究院有限公司)Yi Ding等人于2024年发表在Journal of Materials Research and Technology (https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2024.02.143)上。原文：Study on extreme sulfuration behavior of brush-electroplated silver-graphene composite coatings as the electrical contact materials for the outdoor high-voltage isolating switch

转自《石墨烯研究》公众号