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Galvanically Stimulated Degradation of Carbon-Fiber Reinforced Polymer Composites: A Critical Review. MATERIALS 2019; 12:ma12040651. [PMID: 30795532 PMCID: PMC6416565 DOI: 10.3390/ma12040651] [Citation(s) in RCA: 17] [Impact Index Per Article: 3.4] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 11/24/2018] [Revised: 01/30/2019] [Accepted: 02/13/2019] [Indexed: 11/19/2022]
Abstract
Carbon is used as a reinforcing phase in carbon-fiber reinforced polymer composites employed in aeronautical and other technological applications. Under polarization in aqueous media, which can occur on galvanic coupling of carbon-fiber reinforced polymers (CFRP) with metals in multi-material structures, degradation of the composite occurs. These degradative processes are intimately linked with the electrically conductive nature and surface chemistry of carbon. This review highlights the potential corrosion challenges in multi-material combinations containing carbon-fiber reinforced polymers, the surface chemistry of carbon, its plausible effects on the electrochemical activity of carbon, and consequently the degradation processes on carbon-fiber reinforced polymers. The implications of the emerging use of conductive nano-fillers (carbon nanotubes and carbon nanofibers) in the modification of CFRPs on galvanically stimulated degradation of CFRP is accentuated. The problem of galvanic coupling of CFRP with selected metals is set into perspective, and insights on potential methods for mitigation and monitoring the degradative processes in these composites are highlighted.
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Andrieux CP, Gonzalez F, Savéant JM. Derivatization of Carbon Surfaces by Anodic Oxidation of Arylacetates. Electrochemical Manipulation of the Grafted Films. J Am Chem Soc 1997. [DOI: 10.1021/ja9636092] [Citation(s) in RCA: 99] [Impact Index Per Article: 3.7] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/29/2022]
Affiliation(s)
- Claude P. Andrieux
- Contribution from the Laboratoire d'Electrochimie Moléculaire de l'Université Denis Diderot, Unité Associée au CNRS No. 438, 2 place Jussieu, 75251 Paris Cedex 05, France
| | - Felipe Gonzalez
- Contribution from the Laboratoire d'Electrochimie Moléculaire de l'Université Denis Diderot, Unité Associée au CNRS No. 438, 2 place Jussieu, 75251 Paris Cedex 05, France
| | - Jean-Michel Savéant
- Contribution from the Laboratoire d'Electrochimie Moléculaire de l'Université Denis Diderot, Unité Associée au CNRS No. 438, 2 place Jussieu, 75251 Paris Cedex 05, France
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Allongue P, Delamar M, Desbat B, Fagebaume O, Hitmi R, Pinson J, Savéant JM. Covalent Modification of Carbon Surfaces by Aryl Radicals Generated from the Electrochemical Reduction of Diazonium Salts. J Am Chem Soc 1997. [DOI: 10.1021/ja963354s] [Citation(s) in RCA: 887] [Impact Index Per Article: 32.9] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/30/2022]
Affiliation(s)
- Philippe Allongue
- Contribution from the Laboratoire d'Electrochimie Moléculaire de l'Université Denis Diderot, Unité Associée au CNRS No. 438, 2 place Jussieu, 75251 Paris Cedex 05, France, Institut de Topologie et de Dynamique des Systèmes de l'Université Denis Diderot, Unité Associée au CNRS No. 34, 1 rue Guy de la Brosse, 75005 Paris, France, Laboratoire de Spectroscopie Moléculaire et Cristalline de l'Université de Bordeaux I, Unité Associée au CNRS No. 124, 33405 Talence Cedex, and Laboratoire de Physique des
| | - Michel Delamar
- Contribution from the Laboratoire d'Electrochimie Moléculaire de l'Université Denis Diderot, Unité Associée au CNRS No. 438, 2 place Jussieu, 75251 Paris Cedex 05, France, Institut de Topologie et de Dynamique des Systèmes de l'Université Denis Diderot, Unité Associée au CNRS No. 34, 1 rue Guy de la Brosse, 75005 Paris, France, Laboratoire de Spectroscopie Moléculaire et Cristalline de l'Université de Bordeaux I, Unité Associée au CNRS No. 124, 33405 Talence Cedex, and Laboratoire de Physique des
| | - Bernard Desbat
- Contribution from the Laboratoire d'Electrochimie Moléculaire de l'Université Denis Diderot, Unité Associée au CNRS No. 438, 2 place Jussieu, 75251 Paris Cedex 05, France, Institut de Topologie et de Dynamique des Systèmes de l'Université Denis Diderot, Unité Associée au CNRS No. 34, 1 rue Guy de la Brosse, 75005 Paris, France, Laboratoire de Spectroscopie Moléculaire et Cristalline de l'Université de Bordeaux I, Unité Associée au CNRS No. 124, 33405 Talence Cedex, and Laboratoire de Physique des
| | - Olivier Fagebaume
- Contribution from the Laboratoire d'Electrochimie Moléculaire de l'Université Denis Diderot, Unité Associée au CNRS No. 438, 2 place Jussieu, 75251 Paris Cedex 05, France, Institut de Topologie et de Dynamique des Systèmes de l'Université Denis Diderot, Unité Associée au CNRS No. 34, 1 rue Guy de la Brosse, 75005 Paris, France, Laboratoire de Spectroscopie Moléculaire et Cristalline de l'Université de Bordeaux I, Unité Associée au CNRS No. 124, 33405 Talence Cedex, and Laboratoire de Physique des
| | - Rachid Hitmi
- Contribution from the Laboratoire d'Electrochimie Moléculaire de l'Université Denis Diderot, Unité Associée au CNRS No. 438, 2 place Jussieu, 75251 Paris Cedex 05, France, Institut de Topologie et de Dynamique des Systèmes de l'Université Denis Diderot, Unité Associée au CNRS No. 34, 1 rue Guy de la Brosse, 75005 Paris, France, Laboratoire de Spectroscopie Moléculaire et Cristalline de l'Université de Bordeaux I, Unité Associée au CNRS No. 124, 33405 Talence Cedex, and Laboratoire de Physique des
| | - Jean Pinson
- Contribution from the Laboratoire d'Electrochimie Moléculaire de l'Université Denis Diderot, Unité Associée au CNRS No. 438, 2 place Jussieu, 75251 Paris Cedex 05, France, Institut de Topologie et de Dynamique des Systèmes de l'Université Denis Diderot, Unité Associée au CNRS No. 34, 1 rue Guy de la Brosse, 75005 Paris, France, Laboratoire de Spectroscopie Moléculaire et Cristalline de l'Université de Bordeaux I, Unité Associée au CNRS No. 124, 33405 Talence Cedex, and Laboratoire de Physique des
| | - Jean-Michel Savéant
- Contribution from the Laboratoire d'Electrochimie Moléculaire de l'Université Denis Diderot, Unité Associée au CNRS No. 438, 2 place Jussieu, 75251 Paris Cedex 05, France, Institut de Topologie et de Dynamique des Systèmes de l'Université Denis Diderot, Unité Associée au CNRS No. 34, 1 rue Guy de la Brosse, 75005 Paris, France, Laboratoire de Spectroscopie Moléculaire et Cristalline de l'Université de Bordeaux I, Unité Associée au CNRS No. 124, 33405 Talence Cedex, and Laboratoire de Physique des
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