钼酸盐与钨酸盐缓蚀体系在钢铁及铁质文物上的应用进展

从缓蚀机理、协同复配、分子改性等角度,较全面综述了钼酸盐与钨酸盐缓蚀体系应用于钢铁和铁质文物的研究现状,探讨并展望了该体系在铁质文物保护中的应用前景.     

乙醇胺钼酸盐的缓蚀作用与机理

采用腐蚀失重指标，极化曲线，电化学交流阻抗和电离度测定、划伤电极技术和ＸＰＳ等研究了三种乙醇胺钼酸盐在Ａ３钢／去离子水体系中的缓蚀作用与机理。结果发现，三种乙醇胺钼酸盐与均有优良的缓蚀性能，均是以抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂；其缓蚀能力明显优于钼酸钠、对应的乙醇胺及两者的混合物，表明分子内的醇胺基团与钼酸根有明显的协同缓蚀效应；随着分子内羟乙基的增加，其缓蚀性增强。Ａ３钢在乙醇胺钼酸盐溶液中的     

钼酸盐复合缓蚀剂对海水中碳钢的缓蚀作用

采用失重法、极化曲线法和表面分析技术对钼酸盐复合缓蚀剂的缓蚀性能进行了研究,并通过试验确定了与钼酸盐有较好协同缓蚀效应的缓蚀剂配方。结果表明,单一钼酸盐对海水中碳钢的缓蚀率随着钼酸盐浓度的增加而增加,但钼酸盐浓度低于30 mg/L时存在加速碳钢腐蚀的情况。当钼酸盐为40 mg/L、有机膦酸盐(HEDP)为10 mg/L、Zn2 为4 mg/L、葡萄糖酸盐为50 mg/L时,该缓蚀剂对海水中碳钢的缓蚀率超过90%。钼酸盐复合缓蚀剂为阳极型缓蚀剂,海水中添加了缓蚀剂后碳钢试片表面形成了以氧化铁为主要成分,同时含有钼和磷的混合型沉淀膜。     

有机钼酸盐MDTA对碳钢的缓蚀作用和机理

对合成的有机烯胺钼酸盐缓蚀剂,采用多种方法研究了其对Ｑ２３５钢的缓蚀作用和机理,确定了其临界保护浓度,发现ＭＤＴＡ对碳钢有良好的缓蚀效果,分子内的有机基团和无机基团间有明显同缓蚀作用,主要抑制腐蚀的阳极过程。     

MBT、HEDP、Zn~(2+)与钼酸盐协同缓蚀效应的研究

本文用失重法、电化学测试法研究了MBT、HEDP、Zn~(2+)与钼酸盐的协同缓蚀效应。实验结果表明:协同效应明显,可使钼酸钠用量大幅度减少。     

铁质文物电化学脱盐材料的研究

采用电化学极化法在铸铁表面制备出锈层以模拟带锈的铁质文物,对试样用恒电流极化法进行脱氯处理,在脱氯过程中采用不同材质、不同形状、不同分布方式的辅助电极,比较脱氯效果表明,用笼状低碳钢网做辅助阳极,经过48 h的恒电流脱氯,试样中氯离子迁出率可达70.10%,氯的含量由5.26 mass%下降到0.32 mass%.综合考虑脱氯辅助阳极材料成本、可操作性以及脱氯效果,低碳钢网作为辅助阳极综合性能较高.     

钼酸盐——有机系缓蚀,极压多效添加剂的研究

1 前言 钼酸盐是一种低毒无公害绥蚀剂,近年来得到人们的重视,并已进入工业性使用阶段。例如美国用于工业水缓蚀剂的钼酸盐用量从1986年的300万镑已增至1992年的1300万镑,而同期工业水药剂的用量仅以年6％的速率增长。 早在50年代Roberson、Pryor已相继提出可采用钼酸盐作为黑色金属缓蚀剂,并探讨了其作用机理。现在已获得的共识是:钼酸盐属于阳极钝化型缓蚀剂,其缓蚀过程可简单表达如下:     

单宁酸复配缓蚀剂在铁质文物上的应用研究

目的通过复配的方法改善单宁酸单一缓蚀剂的缺点,以提高对铁质文物的缓蚀效果。方法采用失重实验、扫描电镜显微观察、动电位极化法等,对比和评估了单宁酸和单宁酸复配缓蚀剂对5种铁质文物模拟样品的缓蚀效果,并在铁质文物上进行了应用试验。结果在3.5%Na Cl水溶液的腐蚀体系中,单宁酸复配缓蚀剂对低硫铸铁的缓蚀效果优异,对高硫铸铁的缓蚀效果略低。用单宁酸缓蚀后的试样表面呈斑驳膜层,成膜不牢固,用单宁酸复配缓蚀剂缓蚀后的试样表面成膜均匀、稳定。添加硅酸钠、磷酸二氢锌和乙醇胺的单宁酸改进配方使试样出现钝化现象,其腐蚀电流比空白样和单宁酸的腐蚀电流均有大幅降低。在铁质文物上的实际应用结果表明,采用单宁酸复配缓蚀剂处理的铁质文物的耐腐蚀性比单宁酸处理的更好。结论单宁酸复配缓蚀剂解决了单宁酸的酸性对铁质文物造成的潜在影响,克服了单宁酸成膜不完整和不牢固,以及改变文物外观颜色的缺点,并大幅提升了缓蚀效率。     

复合气相缓蚀剂对铁质文物缓蚀机理的研究

采用乌洛脱品和胺类缓蚀剂A制成一种新的气相缓蚀剂,用模拟大气腐蚀状态的薄液膜电化学测试技术研究了复合气相缓蚀剂对铸铁试样电化学行为的影响.并通过X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)分析了复合气相缓蚀剂作用于模拟带锈文物所形成的锈层结构,并探讨了其缓蚀机理.结果表明,该复合气相缓蚀剂是一种阳极型的气相缓蚀剂,对模拟带锈文物有很好的缓蚀效果,该缓蚀剂可以促进铁质文物中的不稳定锈层向稳定锈层转化,抑制基体腐蚀的进一步扩展,对铁质文物具有很好的保护作用.      

模拟铁器文物恒电位脱氯控制电位的研究

采用模拟闭塞电池恒电位极化法研究了模拟铁器文物在碱性溶液脱氯过程中外电位对闭塞区内电化学状态的影响。实验结果表明，外电位对闭塞区内电极电位和闭塞区内外电极间电偶电流影响很大，氯离子迁出率也与外电位密切相关。恒电位脱氯控制电位选择范围的上限值对应于临界电位，下限值应保证闭塞区内电极电位正于析氢电位。     

钼酸盐缓蚀剂对混凝土中钢筋的缓蚀作用

通过失重悬挂法和恒电位极化曲线研究了钼酸盐系缓蚀剂在混凝土模拟液中对钢筋的缓蚀作用。结果表明：随着单一缓蚀剂用量的增大,缓蚀效果增强;复配后的钼系缓蚀剂能有效抑制钢筋腐蚀过程的阴极和阳极反应,可以减少单一缓蚀剂的用量,具有很好的协同缓蚀作用。     

模拟铁器文物恒电位碱液脱氯技术的研究

采用恒电位阴极极化法研究了模拟铁器文物在碱性溶液中恒电位脱氯过程氯离子的迁出规律以及脱氯电位的选取原则。实验结果表明:恒电位碱液脱氯实验随着处理时间延长和脱氯电位负移,氯离子迁出率逐渐增加,电效率却逐步降低。综合考虑氯离子迁出率和电效率两个因素,氯离子迁移率和电效率交点所对应的电位值为合适的脱氯电位,本实验条件的最佳脱氯电位为-1.175V左右。经脱氯处理后的带锈试样表面XPS分析表明:腐蚀产物主要由Fe3O4和α-FeOOH相组成。     

模拟铁器文物脱盐清洗前后表面锈层的分析

采用FTIR、Laser Raman和EDS对模拟铁器文物脱盐清洗前后表面锈层的结构和成分进行了研究，结果表明：在含氯离子介质中浸泡的试样腐蚀产物主要是由α、β和γ-FeOOH相及非晶δ-FeOOH相组成.经过电化学脱盐清洗后，γ-FeOOH和β-FeOOH相基本消失，腐蚀产物中主要为Fe3O4，还有少量的Fe2O3和α-FeOOH相，证实了在脱盐清洗过程中发生了羟基氧化铁向Fe3O4的转变.SEM观察结果显示针状羟基氧化铁经过脱盐清洗后变为较致密的、细小的颗粒状腐蚀产物相.EDS的分析证实了经电化学脱氯清洗后模拟铁器文物中氯离子含量大幅度减少.      

"铁"对钛制化工设备使用影响的讨论

讨论了钛材中铁含量、制造中铁污染、结构中铁部件、介质中铁离子与沉积的氧化铁对化工钛设备使用的影响.从腐蚀性能考虑,多是有害的,但也有无害的,应根据实际情况确定,并采取对策.     

铁在盐酸中的缓蚀剂的两种作用类型的研究

通过腐蚀电位、极化曲线与交流阻抗测量研究了3种伯胺和丙炔醇对铁在盐酸中的缓蚀作用类型。结果表明,3种伯胺的缓蚀作用是几何覆盖效应,而丙炔醇的缓蚀作用则来自负催化效应。还证明,在强阳极极化的Tafel 直线区间,十二烷胺吸附在电极表面的覆盖率θ不随电位改变,十四烷胺的θ随电位的升高而增大。丙炔醇使铁阳极溶解反应活化能位垒增高的量.fa(θ)随电位升高而减小,其数值为df_a(θ)/dE=-73J·mol_-1.mV-1。     

有机缓蚀剂和Ⅰ~-的联合吸附与阳极脱附

研究了硫酸溶液中三种不同的含氮有机缓蚀剂与Ⅰ－在铁电极上的联合吸附和阳极脱附行为．结果表明,联合吸附能明显提高吸附层的稳定性;阳极脱附电位与吸附粒子浓度的关系可为判断联合吸附模型和粒子竟争吸附能力提供有用信息;吸附展稳定性越高,其阳极脱附速度越快．     

模拟文物铸铁的阴极保护行为

在模拟的文物铸铁上,研究已生成较厚锈层的带锈铸铁在3.5%NaCl溶液中的阴极保护行为和较厚锈层对铸铁阴极保护的影响.结果表明,带锈铸铁阴极保护初期的保护电流密度大小受非稳态扩散步骤控制,使得保护初期在较长时间内需要很大的保护电流密度,直到趋于稳定后,它才接近于相同条件下裸铸铁所需的保护电流密度大小.     

乙二胺对铸铁文物在脱氯溶液中的缓蚀作用

研究了模拟铸铁文物在加入乙二胺的2%NaOH脱氯溶液中的化学和电化学脱氯效果,用红外光谱(IR)和紫外光谱(UV)测试了采用加入乙二胺的碱性溶液处理后试片表面的成分,用动电位极化曲线和交流阻抗(EIS)技术研究了其耐腐蚀性能.结果表明,试片在该碱性脱氯溶液中化学和电化学脱氯速度和脱氯效果比传统的碱溶液脱氯方法有明显的提高;处理后的试片表面形成一层配合物膜,该表面膜明显提高了铁器的耐腐蚀性能.     

THE EFFECTS OF TEMPERATURE FLUCTUATION ON INITIAL SOLIDIFICATION PROCESS DURING PERITECTIC STEEL CONTINUOUS CASTING

建立了包晶钢连铸初始凝固包晶相变过程的数学模型, 研究了温度波动对此凝固过程的影响,计算了不同冷却速率、含碳量和温度波动幅度下δ, γ和L3相界面位置以及体积分数的变化. 结果表明, 温度波动导致包晶相变过程中γ相枝晶间的重熔、δ/γ界面位置和三相体积分数的不稳定变化, 造成坯壳的不均匀生长和应力集中. 这些现象在碳含量为0.1%-0.17%的亚包晶钢中尤其严重. 分析认为, 温度波动可能是包晶钢连铸时容易出现裂纹、难连铸的一个重要原因.