氧化石墨烯已被證明是防止鎂合金過(guò)快生物降解的有前途的防滲透保護(hù)層，但是氧化石墨烯與Mg合金之間的弱界面鍵是有效保護(hù)的主要障礙。在這項(xiàng)研究中，將氧化鎂（MgO）納米顆粒涂覆在還原氧化石墨烯（RGO）表面上，然后通過(guò)激光熔化將其引入AZ61合金中，期望增強(qiáng)Mg基質(zhì)與RGO之間的界面結(jié)合。結(jié)果表明，MgO充當(dāng)了Mg基質(zhì)與RGO之間的界面橋梁，并與RGO構(gòu)成了納米級(jí)接觸和變形區(qū)域。此外，MgO和α-Mg形成半相干界面結(jié)構(gòu)，其中檢測(cè)到MgO（‾200）//α-Mg（‾110‾2）的取向關(guān)系和7.5％的小平面錯(cuò)位。這些界面特征表明在RGO/MgO和MgO/α-Mg界面均具有牢固的結(jié)合力，從而增強(qiáng)了RGO的保護(hù)能力。與AZ61-RGO復(fù)合材料和AZ61合金相比，AZ61-RGO/MgO復(fù)合材料的腐蝕速率分別降低了13.3％和34.0％。同時(shí)，由于界面結(jié)合的增強(qiáng)，AZ61合金的抗壓強(qiáng)度和硬度也得到了提高。這些發(fā)現(xiàn)表明，RGO/Mg界面強(qiáng)化是改善Mg合金降解行為的有前途的候選者。
Figure 1. RGO/MgO粉和AZ61-RGO/MgO復(fù)合材料的制備示意圖。
Figure 2. 在（a）低和（b）高放大倍率下，本研究中使用的GO的SEM圖像；粉末的TEM分析：（c）GO、（d,e）RGO/MgO和（f）在A點(diǎn)的EDS結(jié)果。
Figure 3. （a）AZ61-RGO/MgO復(fù)合材料、（b）RGO/MgO接口和（c）Mg/MgO接口的HRTEM圖像，以及（d）插圖顯示指定區(qū)域的FFT模式。AZ61-RGO/MgO復(fù)合材料的界面特性示意圖：（e）α-Mg/MgO/RGO界面、（f）MgO/RGO界面和（g）MgO/α-Mg界面。
Figure 4. AZ61-RGO/MgO和AZ61-RGO復(fù)合材料的機(jī)械和降解性能：（a）抗壓強(qiáng)度和硬度，（b）腐蝕速率和（c）通過(guò)失重測(cè)試測(cè)量的pH值變化，（d）極化曲線。
Figure 5. （a）AZ61合金、（b）A點(diǎn)的EDS分析、（c）AZ61-1.0RGO/MgO、（d）AZ61-2.0RGO/MgO的SEM圖像和（e,f）EDS分析元素圖；（g）AZ61-3.0RGO/MgO和（h）AZ61-4.0RGO/MgO復(fù)合材料的SEM圖像。
相關(guān)研究成果于2020年由中南大學(xué)Chengde Gao課題組，發(fā)表在Materials and Design（doi.org/10.1016/j.matdes.2020.108612）上。原文：Interfacial strengthening by reduced graphene oxide coated with MgO in biodegradable Mg composites。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)
.jpg)
