氧化石墨烯已被證明是防止鎂合金過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)，其中檢測到MgO（‾200）//α-Mg（‾110‾2）的取向關(guān)系和7.5％的小平面錯位。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，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）通過失重測試測量的pH值變化，（d）極化曲線。
Figure 5. （a）AZ61合金、（b）A點的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
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