缓蚀剂构效关系的量子化学研究

用量子化学半经验算法AM1方法,在6-31G基组水平上,对十二种N-芳基-α-氨基苄基膦酸缓蚀性能与分子结构的关系进行了研究,讨论了量子化学计算结果与缓蚀性能的关系。结果表明,这些缓蚀剂的缓蚀效率与分子的最高占据轨道能量EHOMO、氮原子的净电荷、苯环碳原子净电荷之间有很好的相关性,并讨论了缓蚀机理。     

酸性介质中氮杂环类缓蚀剂在碳钢上的吸附行为

合成了一种新型含氮杂环有机物:2-(4-叔丁基-苯甲基硫)-5-(1,2,4-三氮唑)-甲基-(1,3,4-噁二唑)(TBTO),通过交流阻抗、动电位极化、失重实验研究了其在酸性介质中的缓蚀效率,并用扫描电镜方法分析了碳钢表面的腐蚀形貌变化.结果表明:TBTO在0.5mol/L H2SO4中对Q235钢的缓蚀作用高达96.2%,能同时抑制碳钢腐蚀的阴、阳极反应过程;化合物在碳钢表面上的吸附行为服从Langmuir吸附等温式.同时用量子化学中的从头算方法对缓蚀剂的分子结构与缓蚀性能的关系进行了研究.     

酸性介质中新型三唑类缓蚀剂在碳钢上的吸附行为

合成了一种新型三唑衍生物:苯戊酮-O-1-(1.3.4-三氮唑)亚甲基肟(POTM),通过失重试验、交流阻抗、动电位极化研究了其在酸性介质中的缓蚀效率,并用扫描电镜方法观察了碳钢表面的腐蚀形貌。对热力学参数进行了讨论,表明化合物在碳钢表面上的吸附行为服从Langmuir吸附等温式。同时用量子化学中的从头算方法对缓蚀剂的分子结构与缓蚀性能的关系进行了研究。     

一种海水缓蚀剂缓蚀行为的研究

利用电化学方法和表面分析测试技术，研究了有机膦酸醇酯类缓蚀剂(YKI-05)对于907A钢在天然海水中的缓蚀行为．实验表明，在静态海水中，浓度为300mg／L的YKI-05缓蚀剂能在907A钢表面形成稳定的缓蚀膜层，是一负催化阴极型缓蚀剂，在实验周期内其对907A钢的缓蚀效率较高；并用原子力显微镜(AFM)和俄歇电子能谱(AES)对该缓蚀膜的表面形貌和成分进行分析．     

缓蚀剂对316L不锈钢在酸性氯离子溶液中应力腐蚀开裂的作用

研究表明316L不锈钢在55℃的1mol/L HCl+1mol/L NaCl溶液中对SCC比较敏感。316L不锈钢在所研究的体系中处于活化溶解状态。对添加缓蚀剂的体系的电化学参数的测试和分析表明,缓蚀剂抑制SCC的能力与缓蚀剂抑制阳极反应有关。     

EC缓蚀剂对钢铁的缓蚀行为研究

用失重法、极化曲线法研究了EC缓蚀剂在H_2S和NaCl溶液中对20碳钢的缓蚀行为,分析了分子结构对缓蚀作用的影响及其在钢铁表面的吸附。结果表明,EC缓蚀剂具有良好的缓蚀效果。     

硫酸介质中含硫氨基酸缓蚀性能研究

用电化学测试和量子化学计算法研究L-甲硫氨酸、L-胱氨酸及L-半胱氨酸在1 mol/L H_2SO_4体系中的缓蚀性能和缓蚀机理。结果表明,在0.1 mmol/L～0.1 mol/L浓度范围内,随浓度的增加,L-甲硫氨酸和L-半胱氨酸的缓蚀效率均增大,而L-胱氨酸的缓蚀效率存在～个先增大后减小的变化过程。这三种氰基酸在...     

盐酸介质中脱氢松香基咪唑啉缓蚀剂对Q235钢缓蚀性研究

利用静态失重法测定了脱氢松香基咪唑啉系缓蚀剂在盐酸介质中Ｑ２３５碳钢的缓蚀速度和腐蚀效率。研究Ｑ２３５钢在盐酸介质中的腐蚀动力学特征,求出了腐蚀速度方程及相关动力学参数。结果表明,作为一种吸附型有机缓蚀剂,脱氢松香基咪唑啉在盐酸中对Ｑ２３５钢具有较强的缓蚀能力,且缓蚀效率随温度升高而增大。     

不锈钢在酸性高锰酸钾去污液中的缓蚀剂研究

采用正交试验方法对硝酸锌、钼酸钠、三聚磷酸钠进行复配,得到一种适合于不锈钢在酸性高锰酸钾去污溶液中的优良缓蚀剂,利用失重法、电化学测试、微观表面分析等手段对其缓蚀性能进行了评价。结果表明:该复合缓蚀剂是一种阴极型缓蚀剂,适宜于常温下去污,缓蚀率达到97.40%;溶液的高速流动对其抑制基体腐蚀的能力没有影响,使用该缓蚀剂后,金属表面腐蚀非常轻微,无点蚀及晶间腐蚀等非均匀腐蚀现象。     

油酸基咪唑啉缓蚀剂缓蚀性能和量子化学计算

针对CO2腐蚀特点,以植物油酸A为原料分别与二乙烯三胺、三乙烯四胺及四乙烯五胺反应合成了三种咪唑啉中间体,再利用氯化苄将其季铵化制备了A,B,C3种缓蚀剂.采用失重法、电化学方法及扫描电镜(SEM)评价了3种缓蚀剂在饱和CO2的6％ NaCl水溶液中对N80碳钢的缓蚀性能,并探讨其在N80碳钢表面的吸附行为.结果表明,缓蚀剂C缓蚀效果最优,当其加量为2.0×10-3 mol/L时,缓蚀率达到86.74％.3种缓蚀剂的吸附行为均服从Langmuir吸附等温式,属于以化学吸附为主的混合吸附.同时运用Gaussian 03W程序、密度泛函理论(DFT)的B3LYP/6 31G*方法对3种咪唑啉缓蚀剂进行结构优化,得到它们的稳定构型和量化参数.量子化学计算表明,3种分子都具有较强的反应活性,活性区域集中在咪唑环和亲水支链上,其中分子C的反应活性最强,其次是B和A.理论计算与试验结果相一致.     

304NG奥氏体不锈钢在超临界水环境中的腐蚀行为

采用腐蚀增重法研究了304NG奥氏体不锈钢在550~650℃/25 MPa的超临界水(SCW)中的腐蚀行为。使用SEM和EDS分析了材料的氧化动力学、氧化膜表面形貌、氧化膜截面形貌和合金元素分布。结果表明:304NG奥氏体不锈钢在SCW中的腐蚀增重服从抛物线生长规律;在550℃的SCW中具有较好的抗腐蚀性能,当温度升高到650℃时,腐蚀增重速率急剧升高;304NG奥氏体不锈钢在SCW中腐蚀初期形成薄而致密的氧化膜,之后则会出现疖状腐蚀,并且腐蚀岛的尺寸随着腐蚀时间的延长而逐渐增大,650℃时尤为明显;腐蚀生成的氧化膜形态为典型的双层结构。     

三聚氰胺对碳钢在 HCl 介质中的缓蚀作用

目的了解在HCl介质中,三聚氰胺对碳钢的缓蚀作用和缓蚀机理。方法在1 mol/L HCl溶液中添加不同浓度的三聚氰胺,测试碳钢在溶液中的动电位极化曲线和电化学阻抗谱,获得电化学参数和缓蚀效率。再结合量子化学计算结果,分析其缓蚀机理。结果针对碳钢在1 mol/L HCl溶液中的腐蚀,三聚氰胺是一种混合抑制型缓蚀剂,随其浓度的增加,缓蚀效率增大。三聚氰胺通过分子中Mulliken电荷相对较负的氮原子吸附在碳钢表面起到缓蚀作用,吸附过程为自发过程,以物理吸附为主,且符合Langmuir吸附等温方程。结论在HCl介质中,三聚氰胺对碳钢具有一定的缓蚀作用。     

奥氏体不锈钢焊接接头在不同酸性介质中的腐蚀行为

研究了奥氏体不锈钢焊接接头在不同酸性介质中的腐蚀行为。采用模拟环境和特定腐蚀环境，对奥氏体不锈钢腐蚀率进行对比。结果发现，在硫酸-硫酸铁腐蚀液中实验时间以沸腾1．5h较为合理。焊接线能量大的奥氏体不锈钢耐腐蚀性差。     

晶粒尺寸对奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性的影响

采用微观形貌观察、电化学方法以及晶界分布特征分析研究316L不锈钢扩散连接接头的晶间腐蚀敏感性,探讨晶粒尺寸和微观结构对不锈钢扩散连接接头敏化的影响。结果表明,扩散连接接头在650 ℃下敏化100 h后晶界处几乎没有发现络合物的析出,而母材经过8 h敏化则析出大量络合物。随着晶粒的增大,316LSS晶间腐蚀敏感性降低。晶粒粗化和低能晶界比例的提高导致扩散连接接头的抗晶间腐蚀能力提高,但晶粒粗化是主要因素。     

201型不锈钢在酸性食物模拟环境中的腐蚀行为

采用沸腾的4%(质量分数,下同)HAc和4%HAc+0.4%NaCl溶液来模拟酸性食物环境,研究了201型Cr-Mn系不锈钢的腐蚀行为与金属元素的溶出特征。电化学阻抗谱、ICP-AES(电感耦合等离子体原子发射光谱)和XPS测量结果表明,试样在这两种模拟环境中均处于钝化腐蚀状态,金属元素铁和锰在浸泡初期会发生优先腐蚀溶出而形成保护性富铬钝化膜;金属元素的稳定溶出速率从大到小顺序为:FeMnCrNi,但溶出速率值均很小。酸性食物环境中添加适量Cl-对金属元素的稳定腐蚀与溶出速率的作用很小。     

碳钢与不锈钢在腐蚀浆料中冲刷腐蚀交互作用的定量研究

用失重法和电化学法系统地研究了碳钢与不锈钢在腐蚀浆料中冲刷与腐蚀的交互作用及其电化学行为。试验表明：①冲刷腐蚀和动态纯腐蚀极化曲线与静态纯腐蚀极化曲线截然不同，两者的腐蚀机理存在本质的差异；②T8钢以腐蚀失重为主，18—8不锈钢以冲刷失重为主，两者的冲刷腐蚀交互作用失重率占其总失重率的60%以上，表明耐蚀不耐磨的18—8不锈钢和耐磨不耐蚀的T8钢在冲刷腐蚀工况中均难以胜任；③T8钢的冲刷腐蚀失重率和交互作用失重平均是18—8不锈钢的6倍以上，表明在液固两相流冲刷腐蚀工况中，材料必须首先具有一定的耐蚀性，然后再考虑提高材料的硬度和耐磨性，这样才能有效地提高材料的耐冲刷腐蚀性能。     

奥氏体不锈钢渗碳层的组织及耐蚀强化性能研究

针对常规渗碳工艺会削弱奥氏体不锈钢耐蚀性的问题,通过对现有气体渗碳技术进行改进,采用前处理活化、降低渗碳温度的方法,实现了奥氏体不锈钢渗碳兼顾表面强度与耐蚀性能的目标。采用该工艺对AISI304和AISI316奥氏体不锈钢进行渗碳处理,并分析渗层组织和性能,结果表明,在470℃条件下,AISI316不锈钢经气体渗碳处理后,渗碳层具有优异的耐蚀强化性能。     

复合缓蚀剂对碳钢腐蚀率的影响研究

目的研究异抗坏血酸钠、六偏磷酸钠、D-葡萄糖酸钠和硫酸锌的复配物在软化水水质中对碳钢腐蚀率的影响。方法通过静态挂片和旋转挂片实验,研究不同浓度、pH值、温度等条件下,复合缓蚀剂对碳钢腐蚀率的影响,对腐蚀机理进行探讨。结果在软化水pH=10,缓蚀剂质量浓度为150 mg/L,温度为50℃的条件下,复合缓蚀剂对碳钢有较好的缓蚀效果,静态挂片实验中碳钢的腐蚀率为0.0303mm/a,缓蚀率为86.31%;旋转挂片实验中碳钢的腐蚀率为0.0350 mm/a,缓蚀率为96.12%。结论在软化水水质中,碳钢的腐蚀率随着复合缓蚀剂投药量、溶液pH值的增大而降低,随着温度的升高而增大。