纳米植酸锌缓蚀效果及其复合环氧涂层的防护性能

目的 考察NaCl溶液中植酸锌对Q235的缓蚀效果及其复合环氧涂层的防护性能。方法 以植酸钠和乙酸锌为原材料成功制备纳米植酸锌,并通过红外光谱仪（IR）、扫描电子显微镜（SEM）、电子能谱仪（EDS）、透射电子显微镜（TEM）及X射线衍射仪（XRD）对其结构及形貌进行表征。采用开路电位、极化曲线、X射线光电子能谱技术（XPS）及SEM等手段,研究了Q235在含植酸锌浸出物的Na Cl溶液中的腐蚀行为及腐蚀形貌。利用SEM、电化学阻抗谱（EIS）以及盐雾测试等方法,研究了纳米植酸锌在环氧涂层中的分散性及其对环氧涂层防腐蚀性能的影响。结果 SEM和TEM显示合成的植酸锌为球形颗粒,颗粒直径较为均匀,为20～40 nm。开路电位、极化曲线测试显示,纳米植酸锌浸出物可以抑制Q235在1%NaCl溶液中的腐蚀。XPS显示,Q235试样表面明显吸附植酸根成膜。纳米植酸锌在环氧树脂中的分散状态良好,无明显团聚现象。EIS和盐雾测试显示,纳米植酸锌可以增强环氧涂层的防护性能。结论 纳米植酸锌可以用作防锈颜料,且相比于磷酸锌防锈颜料,添加相同量的纳米植酸锌的涂层的防腐效果更佳,其可能和植酸锌的小尺寸、良...     

十七烯基咪唑啉的制备及其缓蚀性能评价

以十七烯基咪唑啉产率及其缓蚀效率为指标设计正交实验,优选出最佳制备工艺路线。采用FTIR,MS-ESI谱和紫外吸收表征咪唑啉结构及产率,以失重法为主探讨其在盐酸溶液中对Q235钢的缓蚀效率与缓蚀剂浓度、酸浸温度、酸浸时间的关系,并用SEM表征Q235钢表面腐蚀形貌。结果表明,最佳工艺条件下制备的十七烯基咪唑啉缓蚀剂在1 mol/L的盐酸腐蚀介质中对Q235钢具有优良的缓蚀性能。     

改性咪唑啉缓蚀剂抗H2S/CO2腐蚀性能研究

本文在合成1-(2-氨乙基)-2-十五烷基咪唑啉(A)的基础上,利用硫代氨基脲对其进行改性,制备了一种1-(2-氨基-硫脲乙基)-2-十五烷基咪唑啉(B)新型缓蚀剂。通过失重法和电化学方法研究了A、B两种缓蚀剂在H2S、CO2共存条件下对Q235钢的缓蚀性能,探讨了其在Q235钢表面的吸附行为。结果显示,改性后的缓蚀剂B具有更优的抗H2S、CO2腐蚀的缓蚀性能,最高缓蚀效率在92%以上。两者在Q235钢表面均是单分子层吸附,属于以化学吸附为主的混合吸附。最后采用量子化学方法对两种缓蚀剂的缓蚀机理进行了分析。     

十六烷基二甲基乙基溴化铵在硫酸介质中对Q235钢的缓蚀性能研究

采用静态失重法,动电位极化曲线法和电化学阻抗法研究了十六烷基二甲基乙基溴化铵 (CDAB) 在硫酸介质中对Q235钢的缓蚀行为,并探讨了其对Q235钢的缓蚀作用机理.结果表明,在25 ℃下,缓蚀率随CDAB浓度增大而增大,在浓度仅为10 mgL^-1时,失重缓蚀率达85%左右.极化曲线实验结果显示,CDAB是一种以控制阳极反应为主的混合型缓蚀剂,且静态失重法,动电位极化曲线法和电化学阻抗法实验结果相一致.CDAB在Q235钢表面的吸附服从Kastening-Holleck吸附等温模型;CDAB的添加显著增大了腐蚀反应的活化能,有效抑制了腐蚀反应的进行.     

预变形对Q235钢在硫酸溶液中腐蚀行为的影响及硫脲的缓蚀作用

采用腐蚀失重、极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)等方法研究了预变形对Q235钢在50℃硫酸溶液中腐蚀行为的影响及硫脲的缓蚀作用。结果表明:预变形Q235钢在有、无添加硫脲的硫酸溶液中的腐蚀速率均高于未变形Q235钢的腐蚀速率,硫脲对有、无预变形Q235钢的缓蚀作用均存在浓度极值效应;预变形加速了Q235钢在硫酸溶液中的阳极溶解和阴极的析氢反应,使电化学阻抗变小;硫脲对阳极反应的影响与电位区间有关,硫脲显著抑制阴极反应并表现出抑制作用的浓度极值效应。     

橙子皮提取物在H3PO4溶液中的缓蚀性能及缓蚀机理研究

目的 推进绿色植物提取物类缓蚀剂的快速发展,选用橙子皮提取物(NOPE)作为磷酸环境中Q235钢的缓蚀剂。方法 通过简单的乙醇、丙酮回流法提取获得NOPE。通过红外光谱(FTIR)和紫外光谱(UV)验证NOPE的主要结构及主要成分在磷酸中的稳定性。采用失重法、动态电位极化法(PDP)、线性极化(LPR)和电化学阻抗谱法(EIS)研究NOPE在0.5 mol/L的H3PO4溶液中对Q235钢的缓蚀性能。通过计算研究温度对热力学参数(Ea、 、 )和吸附性能参数( 、 、 )的影响。结果NOPE明显减缓了0.5 mol/L H3PO4介质中Q235钢的腐蚀速率,属于以抑制阳极金属溶解为主的混合型缓蚀剂。随着NOPE浓度的增大,阳极电流密度减小和活性腐蚀部位被阻断,腐蚀速率降低,缓蚀效率增大。在温度为303 K、NOPE质量浓度为3.0 g/L条件下,对Q235钢缓蚀效率都在90%以上。此外,NOPE的有效成分在Q235钢表面的吸附符合Langmuir等温式,且以物理吸附为主。通过扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和接触角的测量证明了NOPE在钢表面的缓蚀作用的存在,降低了Q235钢的酸腐蚀速率。量子化学研究证实,NOPE对碳钢较好的缓蚀和吸附性能是由于橙皮苷和黄酮的官能团。结论 在0.5 mol/L的H3PO4溶液体系中,NOPE对Q235钢具有较好的缓蚀性能,是一种在酸洗领域中有着较好应用前景的绿色缓蚀剂,可以为植物提取类的缓蚀剂的发展提供一定的指导。     

几种接地网材料在土壤中的腐蚀特性研究

采用失重法、电解腐蚀和极化曲线测试等方法研究了紫铜、Q235钢和在Q235钢表面镀铜、镀锌及刷达克罗涂料等几种接地材料在渭南地区土壤中的腐蚀特性.研究结果表明:紫铜材料的耐蚀性最好,腐蚀速率在0.04 g/(m2.h)以下;Q235钢的耐蚀性最差,腐蚀速率大于0.28 g/(m2.h);镀铜和达克罗涂层的腐蚀速率与紫铜相近,约为0.04 g/(m2.h);镀锌层可以防止Q235钢的腐蚀,腐蚀速率比Q235钢下降约2/3;材料的腐蚀过程为电化学腐蚀控制.     

苯胺四聚体聚乙二醇嵌段共聚物在盐酸介质中对Q235钢的缓蚀性能

目的研究苯胺四聚体PEG两亲性嵌段共聚物(PEG-TA)对Q235钢在1 mol/L HCl介质中的缓蚀性能。方法采用静态失重测试、电化学测试、腐蚀表面形貌分析研究了自制的PEG-TA在1 mol/L HCl介质中对Q235钢的缓蚀性能,并探讨了其在Q235钢表面的吸附行为。结果红外和紫外表征表明,氨基封端苯胺四聚体和聚乙二醇为原料成功合成了两亲性嵌段共聚物PEG-TA。极化曲线研究表明,PEG-TA的加入明显可以抑制Q235钢在1 mol/L HCl介质中的腐蚀,且随着PEG-TA浓度的增加,缓蚀效果越好,在25℃的实验温度范围内,质量浓度为30 mg/L时,PEG-TA的缓蚀效率可以达到93.97%,属于阴极抑制为主的混合型缓蚀剂。电化学阻抗图谱研究表明,随着PEG-TA浓度的增加,Q235钢表面腐蚀反应的电荷转移电阻和膜电阻逐渐增大,钢表面缓蚀剂的含量和覆盖率增加,腐蚀抑制性增强。PEG-TA缓蚀剂分子在Q235钢表面的吸附遵循Langmuir等温模型,并且属于物理和化学混合吸附。SEM研究证明,在1 mol/L HCl中,PEG-TA可有效地抑制碳钢的腐蚀。结论 PEG-TA在1 mol/L HCl中有效提高了Q235钢的耐蚀性,是一种高效环保的缓蚀剂。     

抗坏血酸缓蚀剂对Q235钢耐蚀性能的影响

采用失重法研究L-抗坏血酸缓蚀剂在生产二苯甲酰甲烷的废水中对Q235钢缓蚀性能的影响。用电化学法研究缓蚀剂膜的自腐蚀电流密度、极化腐蚀电流密度和极化阻抗。用SEM研究存在与不存在缓蚀剂膜的Q235钢在极化腐蚀前后的形貌变化。结果表明,在50℃的废水中,L-抗坏血酸的较适宜量0.100g/L;缓蚀剂成膜较适宜时间24h,其缓蚀效率达79%。当存在缓蚀剂膜时,Q235钢自腐蚀电流密度从5.46×10~(-5) A/cm~2降至3.81×10-8 A/cm~2;在0.400V过电势下,极化腐蚀电流密度从6.41×10~(-3) A/cm~2降至4.10×10~(-6) A/cm~2;极化阻抗从198.6Ω·cm~2增加至7546.3Ω·cm~2。SEM测试表明,在0.400V过电势下,无缓蚀剂膜的Q235钢腐蚀十分严重,有缓蚀剂膜的Q235钢几乎不腐蚀。     

硫酸介质中桂花果提取液对Q235钢的缓蚀作用

目的研究在0.5 mol/L硫酸溶液介质中,桂花果提取液(OFFE)对Q235钢的缓蚀作用及机理。方法通过失重法和极化曲线、电化学阻抗谱等电化学方法研究了桂花果提取液对Q235钢在0.5 mol/L硫酸溶液介质中的缓蚀性能,考察了25℃下桂花果提取液浓度对缓蚀效率的影响,并对缓蚀机理进行了探讨。结果以95%的乙醇为溶剂浸提制备的桂花果提取液在0.5 mol/L硫酸介质中对Q235钢具有良好的缓蚀性能,缓蚀效率随其质量浓度的增加而增大,当其浓度达到10 g/L时,其缓蚀效率可达91.48%。电化学测试结果表明,桂花果提取液为混合型缓蚀剂,主要通过抑制阴极析氢过程来减缓Q235钢的腐蚀,缓蚀机理为"几何覆盖效应",其有效缓蚀成分在Q235钢表面的吸附符合Langmuir等温式,吸附平衡常数为1.09 L/g。结论在0.5 mol/L的硫酸介质中,桂花果提取液对Q235钢具有明显的缓蚀作用,是一种有广泛应用前景的天然绿色缓蚀剂。     

O,O'-二(2-苯乙基)二硫代磷酸二乙铵在HCl溶液中对Q235钢的缓蚀性研究

合成了一种新型缓蚀剂O,O'-二(2-苯乙基)二硫代磷酸二乙铵(EPP),并用元素分析和红外光谱对其进行了表征。采用静态失重法、极化曲线法和电化学阻抗法研究了EPP在HCl溶液中对Q235钢的缓蚀性能,探讨了其在Q235钢表面的吸附行为,考察了HCl浓度、腐蚀体系温度等因素对其缓蚀率的影响。结果表明:EPP是一种高效的混合型缓蚀剂,其缓蚀率随缓蚀剂浓度增加而增大,随腐蚀系统温度升高而缓慢减小。在30℃,1.0 mol·L-1的HCl溶液中,EPP浓度为60 mg·L-1时,其缓蚀率高达98.48%。EPP在Q235钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,属于自发进行的化学吸附。量子化学计算结果表明,EPP通过配位键和反馈键与金属Fe形成了多中心、稳定的化学吸附。     

缓蚀剂在PVC热稳定剂生产废水作为冷却水用过程中的应用研究

目的通过在生产废水中加入缓蚀剂,减少废水中氯离子的腐蚀性能,使其成为生产中的冷却水,实现节能环保。方法采用失重法,研究废水温度对Q235钢腐蚀速率的影响,确定废水的腐蚀温度。研究L-抗坏血酸和L-半胱氨酸在废水中的最佳用量,制备成复配缓蚀剂,研究复配缓蚀剂膜形成的最佳时间。用塔菲尔曲线、阳极极化曲线及交流阻抗法,研究存在与不存在复配缓蚀剂膜的Q235钢的自腐蚀电流密度、极化腐蚀电流密度和极化阻抗。用SEM研究复配缓蚀剂膜腐蚀前后的形貌变化。结果在60℃的生产废水中,L-抗坏血酸的最佳用量为165 mg/L,L-半胱氨酸的最佳用量为18 mg/L,复配缓蚀剂膜的形成时间为24h。无缓蚀剂膜时,Q235钢的自腐蚀电流密度为4.918×10-5 A/cm~2;在500 m V过电位下,极化腐蚀电流密度为1.667×10-2 A/cm~2,极化阻抗为529?×cm~2。形成复配缓蚀剂膜的Q235钢片的自腐蚀电流密度为3.433×10-7 A/cm~2,极化腐蚀电流密度为4.132×10-6 A/cm~2,极化阻抗很大。复配缓蚀剂的缓蚀率为80.15%,明显高于单一缓蚀剂。SEM测试表明,在过电位为500 m V时,无缓蚀剂膜的Q235钢腐蚀十分严重,有复配缓蚀剂膜的Q235钢几乎不腐蚀。结论在PVC热稳定剂生产废水中加入适量的缓蚀剂,具有较好的缓蚀性能,基本满足作为冷却水的要求。     

溶液酸碱度对锌包钢腐蚀行为的影响

采用极化曲线、电化学阻抗谱和全浸失重法研究了锌包钢接地材料和Q235钢在不同pH值的江西赣州红壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明:在pH值为6、7、8的三种红壤模拟溶液中,随pH值的增大,锌包钢腐蚀速率减小;随着浸泡时间的延长,腐蚀速率先减后增。锌包钢与Q235钢对比发现,锌包钢最小腐蚀速率呈现的时间长于Q235钢,锌包钢的腐蚀速率约为Q235钢的1.5倍,而耐点蚀性能则约为后者的4倍。     

2-吡啶甲醛缩4-苯基氨基硫脲席夫碱在盐酸溶液中对Q235钢的缓蚀作用

合成了一种吡啶席夫碱衍生物,2-吡啶甲醛缩4-苯基氨基硫脲席夫碱(PCPTC),并采用失重法、电化学阻抗谱法和极化曲线法研究了PCPTC对Q235钢在1 mol/L HCl溶液的缓蚀作用。结果表明:PCPTC对Q235钢在1mol/L HCl溶液中具有优良的缓蚀效果,是一种混合型缓蚀剂;当缓蚀剂浓度达到0.5 mmol/L时,缓蚀率达到93.6%;PCPTC在Q235钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式;扫描电镜(SEM)观察表明,PCPTC可以有效保护Q235钢。     

2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱在HCl溶液中对Q235钢的缓蚀作用

合成了2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱(2-PCT)。采用失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱和扫描电子显微镜等方法研究了2-PCT在1mol·L-1 HCl溶液中对Q235钢的缓蚀作用。结果表明,2-PCT对Q235钢在HCl溶液中具有优良的缓蚀作用,当缓蚀剂浓度达到1mmol·L-1时,缓蚀率达到95.38%,其在Q235钢表面吸附符合Langmuir吸附等温式。     

建筑用双金属复合材料Fe/Zn界面组织与断裂行为研究

采用铸造法制备了一种具有片层状结构的Q235钢/Zn抗震复合材料,对复合材料过渡层中的显微组织进行观察,并分析了复合材料在外加载荷作用下显微裂纹的萌生和扩展行为。结果表明,Q235钢/Zn复合材料的过渡层中没有发现明显的显微裂纹等缺陷,带状的过渡层厚度约为45μm,靠近Q235钢基体一侧的过渡层界面较为平整,而靠近Zn基体一侧的过渡层界面呈现出锯齿状;过渡层中的主要物相为Fe_(11)Zn_(40)、FeZn_7、FeZn_(10)和FeZn_(13)相;Q235钢/Zn复合材料的显微裂纹萌生于过渡层界面,在外加载荷作用下逐渐向锌基体侧扩展,并优先使Zn基体发生断裂;纵向拉伸断口形貌中Q235基体断口为韧性断裂,而锌基体和过渡层界面表现为脆性断裂特征。     

压力辅助固态成形法制备钢板表面铝涂层

目的 获得厚度可控的Fe–Al合金层,提高Q235钢板的耐腐蚀性能和成形加工性能。方法 通过创新涂层制备方法,以Q235为基体金属,以铝箔为镀层金属,采用压力辅助固态成形法在Q235钢板表面制备耐腐蚀铝涂层(AlP/Q235)。通过三点弯曲实验研究AlP/Q235的成形性能,通过全浸泡腐蚀失重实验、电化学实验分析研究AlP/Q235的腐蚀性能,利用扫描电子显微镜及其附带的能谱仪对铝涂层弯曲变形后的显微结构、微观组织和元素组成进行表征。探讨压力辅助固态成形铝涂层对基体的保护行为,并阐明铝涂层的腐蚀防护机理。结果 在采用压力辅助固态成形法制备的铝涂层钢板中,铝箔与Q235基体实现了冶金结合,生成了厚度大约为44 mm的Fe–Al合金层,合金层主要由“颗粒状”的FeAl3和“锯齿状”的Fe2Al5相层组成。通过三点弯曲试验测得AlP/Q235的弯曲强度为255 MPa,与Q235相比,提高了11.8%。在NaCl(质量分数为3.5%)溶液中全浸泡腐蚀25 d后,AlP/Q235的平均静态腐蚀速率为0.21 mg/(dm.d),约为Q235的1/10。在NaCl(质量分数为3.5%)溶液中浸泡,并进行电化学实验,测得AlP/Q235的电流密度Jcorr为1.583 μA/cm²,约为Q235的1/27。结论 采用压力辅助固态成形法制备的AlP/Q235,获得了厚度可控的Fe–Al合金层,有效提高了其耐腐蚀性能和成形加工性能。     

节节草提取物在盐酸介质中对碳钢的缓蚀行为研究

利用极化曲线、电化学阻抗谱研究了节节草提取物对Q235钢在盐酸溶液中的缓蚀性能。结果表明,采用热水浸提法得到的节节草提取物,可明显减缓Q235钢在1 mol·L-1HCl溶液中的腐蚀,属阴极抑制为主的混合型缓蚀剂。提取物的缓蚀性能随浓度增大而增强,并在实验温度范围内较稳定。阻抗数据拟合结果表明,提取物中的缓蚀剂分子在Q235钢表面的吸附同时符合Langmuir和Dhar-Flory-Huggins等温吸附方程。光谱分析和SEM观察分别证实了提取物在Q235钢表面的吸附及其对Q235钢在盐酸中的缓蚀作用。     

竹叶提取液及其与碘离子复配后在Q235钢表面的吸附行为研究

利用金相显微镜、扫描探针显微镜(SPM)、红外光谱(FT-IR)和X射线能谱(XPS)研究了竹叶提取液及其与碘离子复配后在Q235钢表面的吸附行为,实验结果表明:竹叶提取液中的有效缓蚀成分在Q235钢表面发生了化学吸附,且碘离子的加入促进了竹叶提取液中有效缓蚀成分在Q235钢表面的吸附。     

十六烷基二甲基乙基溴化铵与 NH4 SCN 缓蚀协同效应

目的研究十六烷基二甲基乙基溴化铵(CDAB)与NH4SCN在硫酸介质中对Q235钢的缓蚀协同效应,并探讨其缓蚀机理和性能,以期为工业实际生产提供理论数据。方法运用失重法研究CDAB质量浓度与缓蚀率的关系,通过失重法、动电位极化曲线法和交流阻抗法分析CDAB与NH4SCN复配后的缓蚀率和缓蚀机理。结果仅添加CDAB时,缓蚀率随着CDAB质量浓度增大而增大,但缓蚀性能并不显著,当质量浓度为10 mg/L时缓蚀率仅为85.07%;当CDAB与30 mg/L的NH4SCN复配后,缓蚀率显著提高到96.73%,能有效抑制Q235钢在0.5 mol/L硫酸介质中的腐蚀。极化试验结果显示,该复配缓蚀剂是一种以控制阳极反应为主的混合型缓蚀剂,缓蚀率随CDAB质量浓度增大而增大,与交流阻抗法、失重法试验结果相一致。复配缓蚀剂在Q235钢表面的吸附服从Langmiur吸附等温模型,吸附吉布斯自由能ΔG0=-48.33 k J/mol,为自发吸附。结论 CDAB与NH4SCN在0.5 mol/L硫酸介质中具有优异缓蚀协同效应,能有效抑制腐蚀介质对Q235钢在的腐蚀,复配缓蚀剂具有较高的缓蚀率。