3-氨基-1,2,4-三氮唑自组装膜对Cu-Ni合金缓蚀作用及吸附机理研究

利用3-氨基-1,2,4-三氮唑(ATA)金属处理剂在Cu-Ni合金表面制备了自组装单分子膜(SAMs),用电化学方法研究ATA SAMs对Cu-Ni合金的缓蚀作用及其吸附行为.结果表明, ATA分子易在Cu-Ni合金表面形成稳定的ATA SAMs,抑制了Cu-Ni合金的阳极氧化过程,改变了电极表面双电层结构,使零电荷电位正移,固/液界面双电层电容明显降低,有良好的缓蚀效果,这与交流阻抗和极化曲线得到的结论一致.同时研究表明ATA的吸附行为符合Langmuir吸附等温式,吸附机理是典型的化学吸附.     

自组装硅烷膜对 6061 铝合金表面耐蚀性影响的研究

采用自组装方法,在6061铝合金表面制备十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷自组装膜层,对制备工艺进行了优化,并对自组装膜层进行了表面形貌分析,通过极化曲线和电化学阻抗谱研究了自组装膜层的耐蚀性能。结果表明:与铝合金基体相比,自组装膜的腐蚀电流密度减小了3个数量级,电化学阻抗值增大了近1倍,达到了提高铝合金表面耐蚀性能的目的。     

430 不锈钢表面月桂酸自组装膜的探究

采用浸泡法在430不锈钢表面制备了月桂酸自组装膜,通过电化学方法、接触角测试及微观形貌分析,研究了该自组装膜在430不锈钢表面的吸附行为及缓蚀作用。研究结果表明:经过简单的浸泡,月桂酸分子能够稳定地吸附在不锈钢表面,自组装时间、组装液浓度以及基底表面前处理对组装膜的缓蚀效率有较大影响,自组装时间4 h、月桂酸浓度5 mmol/L、组装温度35℃为最佳自组装条件;基底在组装之前进行钝化处理,有利于形成致密的自组装分子膜,提高不锈钢的耐蚀性能。     

黄铜表面植酸钝化膜耐蚀性及其成膜机理

目的通过化学浸泡法在黄铜表面获得植酸钝化膜,并研究其成膜机理。方法采用硝酸点滴、中性盐雾试验和极化曲线测试,研究植酸钝化膜的耐蚀性。通过SEM、XRD对植酸钝化膜的形貌和组成进行分析,并测试黄铜试样钝化过程的电位-时间曲线,推测植酸钝化膜的成膜机理。结果与铬酸盐转化膜对比,黄铜表面植酸钝化膜的自腐蚀电流密度小于铬酸盐转化膜,腐蚀速率比重铬酸盐钝化膜小。经测试,植酸钝化膜的外观平整,结构致密,主要成分为植酸盐、Al_2O_3和ZnO。钝化过程的电位-时间曲线显示,黄铜试样的电位在前60 s从-0.172 V迅速升高到-0.157 V,随后电位升高的速度逐渐变缓,在150 s后电位变化微小。结论在黄铜表面形成的植酸钝化膜具有良好的耐腐蚀性能。植酸钝化膜的成膜过程分为黄铜表面的溶解和植酸钝化膜的形成两个过程。     

自组装膜层微观结构对铝合金表面耐腐蚀性能的影响

为了研究具有不同官能团的自组装膜层微观结构对铝合金表面耐腐蚀性能的影响,通过自组装膜技术在铝合金表面分别制备月桂酸、双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物(BTESPT)、癸二酸铵这 3 种自组装膜层。 采用 SEM、XRD、 FT-IR 对自组装膜层进行结构表征,并分别对 3 种膜层的电化学性能和耐腐蚀性能进行研究。 结果表明,3 种分子都在铝合金表面成膜,但 BTESPT 自组装膜最为致密。 通过交流阻抗测试和极化曲线测试,3 种膜层的阻抗值分别达到了 3. 3×10⁷ 、1. 1×10¹⁵ 和 6. 8×10⁷ Ω·cm² ,腐蚀电流密度分别为 4. 5×10^-7 、5. 6×10^-8 和 9. 6×10^-8 A/ cm² ,通过拟合电路分析膜层耐腐蚀机理。 盐雾试验结果显示,BTESPT 自组装膜层在第 16 天才产生腐蚀点,要优于另外 2 种自组装膜层。 分析推导认为 BTESPT 自组装膜的微观致密结构为膜层具有更优的耐腐蚀性能提供了保证。     

MPTS/Mg分子膜的制备及摩擦学性能的研究

目的通过在金属镁表面自组装MPTs分子膜,改善金属镁的耐摩擦性。方法采用自组装成膜技术,以MPTS为自组装溶质,使其浸入到溶剂中制备成自组装分子膜溶液,然后吸附于镁基体表面。通过扫描电子显微镜(SEM)和自动椭圆偏振测厚仪测试了在金属镁片形成的MPTS分子膜的形貌及膜厚范围,并进行了详细的分析。结果随着自组装时间的延长,膜的致密性逐渐增强,力学性能得到很大的改善。当反应时间为5 min时,MPTS组装处于初期膜生长阶段,膜层比较疏松、多孔,此时的自组装膜还没有起到缓释作用;当反应时间延长到60~80 min时,反应逐步趋于完全;当成膜时间达到80 min时,已在金属镁表面形成了比较致密有序且质地均匀的MPTS自组装分子膜。结论通过自组装成膜技术,在金属镁表面形成性能优良的膜层,随着自组装时间的延长,膜的致密性逐渐增强,其耐摩擦性能得到进一步的完善,且其受力均匀。     

烷基硫醇自组装膜对铝合金的缓蚀性能研究

采用浸泡法,在含水量不同的十四烷基硫醇/乙醇-水溶液中,使2024铝合金表面自组装烷基硫醇膜,通过动电位扫描、电化学交流阻抗、原子力显微镜以及光电子能谱研究了硫醇自组装膜在铝合金表面的吸附行为及缓蚀性能。结果表明,十四烷基硫醇自组装膜对铝合金在Harrison溶液中的腐蚀具有一定缓蚀作用,且缓蚀效果随着自组装溶液中含水量的增加而增强。     

含氯低pH值溶液中BDT自组装膜对铜电极的缓蚀行为

采用分子自组装技术,在铜电极表面形成一层1, 3-二巯基硫醇(BDT)单分子自组装膜.通过交流阻抗、极化曲线和循环伏安等电化学方法探讨该自组装膜在3%NaCl溶液中对铜电极的缓蚀作用.实验表明:BDT能够有效地组装到铜的表面形成单分子自组装膜,BDT自组装膜能有效地抑制铜基底在3%NaCl腐蚀介质以及酸性NaCl溶液中的腐蚀行为;缓蚀效率随组装时间的延长逐渐升高并趋于稳定,在pH值较低的溶液中仍具有较好的缓蚀效果;当BDT浓度为1.0×10-2 mol/L、组装时间为40 h时,铜电极的腐蚀电流最小,缓蚀效率最好.     

OTS自组装单分子膜在玻璃表面功能化的研究

采用分子自组装技术在羟基化的玻璃基片表面成功制备了十八烷基三氯硅烷单层膜 (OTS-SAMs).运用接触角测试仪测定了水在自组装薄膜表面的接触角;用原子力显微镜(AFM)分析了OTS-SAMs的表面形貌,并对经过紫外线照射改性的OTS-SAMs薄膜表面进行分析.结果表明:该组装膜具有很好的疏水性,其对水的接触角高达105°;在组装初期2 min内,十八烷基三氯硅烷水解产物主要是与基体表面的羟基发生聚合反应,表现为岛状物结构团簇,随着组装时间的增加,基体表面的有机硅烷分子之间发生聚合反应,当组装15 min后,成膜过程趋于稳定,可以在基体表面形成平整致密的自组装薄膜;经过紫外线照射改性后的薄膜表面亲水性明显提高,在2 h时达到了很好的羟基化效果.     

膦酸自组装膜在铝合金表面的吸附及缓蚀行为

通过自组装前后铝合金表面锌电化学沉积行为的变化研究和极化曲线测试,探讨了十四烷基膦酸自组装膜在2024和1060铝合金表面的吸附及缓蚀行为.研究结果表明:锌的初期电化学沉积优先在铝合金偏析相表面进行;偏析相表面吸附膜致密度较差,因此自组装后基体和偏析相表面之间的物化性质差异更大,从而加速锌的初期沉积;1060合金表面自...     

Investigation of corrosion behavior of silver coated brass in acidic solutions

The corrosion behavior of uncoated brass and electrolytically silver coated brass in cyanide solutions such as 0.1 M HCl, 0.1 M H₂SO₄ and 0.1 M H₃PO₄ was investigated by Tafel polarization curves and cyclic voltammetry curves at 1., 24., 48., 72., 96. and 168. hours. The coating efficiency was calculated by current density of corrosion determined from Tafel polarization curves. Surface analysis of coated brass immersed into acidic solution by 168 hours was done. It is concluded that silver coating is very effective to protect the corrosion of brass for a long time.     

Corrosion inhibition of copper by 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole monolayer in acidic solution

2,5-Dimercapto-1,3,4-thiadiazole (DMTD) monolayer was self-assembled on the fresh copper surface to form protective monolayer against copper corrosion in acidic solution. Its corrosion inhibition was investigated in 0.5 M HCl by cyclic voltammetry, potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy methods. The results revealed that the DMTD monolayer inhibited the copper corrosion effectively with the optimum self-assembly time of 10 h and the optimum self-assembly concentration of 7.5 mM. Surface observation was performed using scanning electron microscope, contact angle goniometer and Fourier transform infrared spectrometer. The molecular simulation has been used to simulate the adsorption model of DMTD molecule on Cu(1 1 1) surface.     

铋黄铜组织及性能的研究

与铅黄铜相比,铋黄铜对人体和环境无害,可代替铅黄铜用于许多工程领域。日本、德国等国家都开发了铋黄铜,并研究了铋黄铜的切削性能、力学性能和耐蚀性能。近年来,我国也开展了铋黄铜的研究工作,研究了不同含铋量黄铜的显微组织、力学性能、耐脱锌腐蚀性能,特别是切削性能。结果表明,铋黄铜的组织主要为α相和β相,铋以单质形式存在于晶界和相界;铋黄铜的切削性能与铅黄铜相近;铋能明显改善黄铜的耐脱锌腐蚀性能。目前,铋黄铜的某些性能尚未完全达到铅黄铜的水平,价格也较昂贵,有待进一步研究。     

黄铜晶间腐蚀机理的实验及模拟研究

目的为了探究黄铜在含氨介质中的晶间腐蚀加速试验方法,明确黄铜中Zn含量对晶间腐蚀敏感性的影响规律和机理。方法采用电化学方法加速实现了黄铜表面的晶间腐蚀过程,利用XRD和金相显微镜分析腐蚀产物及表面形貌,对比分析H70和H80黄铜的晶间腐蚀规律。使用Materials Studio中的DMol3模块模拟NH4+和NH3在H70和H80黄铜晶界表面的吸附和反应过程,对比腐蚀粒子在黄铜表面的吸附规律和反应能垒,揭示黄铜晶间腐蚀敏感性的机理。结果试验结果表明,在NH4Cl溶液中,以100倍自腐蚀电流密度恒电流处理的黄铜,在4 h内能够发生明显的晶间腐蚀。黄铜晶间腐蚀的产物主要为铜氨络合物和锌氨络合物,H70黄铜的晶间腐蚀敏感性大于H80黄铜。模拟研究表明,NH4Cl溶液中的NH4+会优先在黄铜表面的晶界处发生物理吸附,随后NH4+跨越1.15 e V(H70)和1.17 e V(H80)反应能垒分解为NH3和H+,其中NH3优先吸附于晶界中偏析的Zn原子顶位形成络合物,其次与晶界的Cu形成络合物,H70晶界中的Zn含量更高,因此H70的晶间腐蚀敏感性更强。结论通过电化学恒电流处理法将黄铜的晶间腐蚀发生时间从7 d减少到4 h,并通过量子化学计算和腐蚀产物分析确定了黄铜在NH4Cl溶液中发生晶间腐蚀的机理。     

Effects of flow, brass location, tube materials and temperature on corrosion of brass plumbing devices

Effects of plumbing-specific installation factors on brass corrosion were investigated in a series of pipe-loop experiments. Increased flow velocity increased corrosion rates, but did not affect corrosion type. The presence of copper tubing in the plumbing system increased selectivity of brass corrosion for zinc, unless a galvanic connection was made between copper and brass, in which case corrosion became more uniform and was accelerated. Plastic tubing allowed oxidant (i.e., free chlorine) to persist in water, increasing brass exposure. Additionally, hot water significantly increased lead leaching from brass. These findings may inform future investigations into brass corrosion issues and plumbing designs.     

盐酸溶液中六次甲基四胺对黄铜的缓蚀作用及吸附热力学研究

采用失重法研究了不同温度下不同浓度的六次甲基四胺在10%盐酸介质中对黄铜的缓蚀作用.结果表明,六次甲基四胺在10%盐酸介质中对黄铜的腐蚀有良好的抑制作用,六次甲基四胺吸附于黄铜表面,其吸附规律服从Langmuir等温式,由此获得了相关热力学参数.     

The corrosion inhibition of iron by amines and fatty acids placed in protective coatings

It has been found that salts of amines and 18C unsaturated acids act in a different manner as corrosion inhibitors in organic coatings, depending on the reaction of the corrosion environment. The salts showed outstanding inhibition activity in the case of the acidic enivonment. Comparably high inhibitive effects were obtained with these compounds through acidification of the coating material, followed by exposure to a neutral solution. It has also been found that the mode of protection by inhibited coatings can be identified by determining the impedance of coated electrodes as a function of the frequency of the low voltage measuring signal.     

铜合金表面超音速微粒沉积镍基涂层的耐蚀性能研究

目的研究铜合金表面镍基合金涂层的耐腐蚀性能,解决铜合金表面腐蚀损伤问题。方法采用超音速微粒沉积技术在黄铜表面制备镍基合金涂层,通过电化学方法和中性盐雾实验对黄铜基体及镍基合金涂层的耐腐蚀性能进行测试。结果涂层的腐蚀电流密度较基体降低了34倍。涂层表面生成的连续且致密的氧化膜阻止了腐蚀的进一步发生,在盐雾腐蚀时间进行到500 h时,腐蚀速度接近于零,涂层腐蚀缓慢。结论超音速微粒沉积技术可以制备耐腐蚀性能优异的镍基合金涂层,并且可以显著提高黄铜的基体耐蚀性。     

黄铜脱锌腐蚀行为特征的电子探针分析

黄铜脱锌作为一种选择性腐蚀现象给生产和生活带来很大的安全隐患.添加一些合金元素可以改善脱锌现象,改善黄铜的耐腐蚀性能.使用岛津电子探针EPMA测试了某种含锡的黄铜,表征了其脱锌腐蚀行为特征,以及添加的合金元素锡的分布特征及其在提高黄铜耐腐蚀性能方面的作用,即脱锌腐蚀首先发生在暴露于基体表面的β相晶粒,然后通过晶界和相界...     

黄铜化学着色膜层制备及表征

采用3种黄铜表面化学着色工艺,分别在黄铜表面得到了黑色、红色和银白色膜层。用SEM观察了膜层的表面形貌,用EDS对膜层进行了成分分析,用XRD对膜层进行了物相分析,并测试了着色黄铜的耐蚀性和结合力性能。实验结果表明,3种着色黄铜的耐蚀性较好,且着色膜层与基体结合良好。