L921A钢在海水中的缓蚀剂及其机理研究

发布时间：2017-10-26 14:30

  本文关键词：L921A钢在海水中的缓蚀剂及其机理研究

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【摘要】：研究一种低毒、低成本、高效的缓蚀剂用于合金钢在海洋中的防腐具有重要意义。本文通过重量法与电化学测试相结合的方法,并设计正交实验,研究了一种适用于合金钢在海水中的缓蚀剂,同时分析了这种缓蚀剂的作用类型及其缓蚀作用过程。在此基础上,利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、能谱技术及XPS相关分析测试技术探究缓蚀剂的成膜机制。最后利用该缓蚀剂对非晶涂层进行再处理,初步探索了缓蚀剂作为非晶涂层封孔剂,提高环境适应性的应用前景。实验结果表明：本实验得到一种用于L921A钢在海洋中防腐的稀土型缓蚀剂,缓蚀率达90%以上。这种稀土型缓蚀剂是一种阳极型缓蚀剂,并且可以有效提高耐孔蚀的能力。首先,揭示了缓蚀剂作用的电化学演化过程,合金钢在缓蚀剂溶液中浸泡初期,表面活性较高位置会出现腐蚀,使阻抗值减小,随着浸泡时间的延长,阻抗值开始增大,缓蚀剂中的有效成分逐渐在合金钢表面覆盖成膜,通过模拟电容及电荷传递电阻的变化规律,得到在浸泡过程中覆盖率逐渐增大,腐蚀情况降低。同时,利用现代表面分析技术进一步论证了电化学的演化过程,并研究缓蚀剂膜的形成机制及组成。在浸泡过程中合金钢表面先出现腐蚀,随后腐蚀区域被球状缓蚀产物覆盖,最终不连续的沉淀网膜和铁的氧化物薄膜将合金钢表面完整覆盖,其中沉淀膜主要由CeO2、CaCO3、Ca2P2O7组成。最后,初步探明该缓蚀剂可用于非晶涂层的封孔处理,具有良好的工业应用前景。
【关键词】：L921A钢 缓蚀剂 稀土 缓蚀机理 电化学测试 形貌分析 元素分析
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.42
【目录】：

• 摘要4-6
• abstract6-14
• 符号说明14-15
• 第一章 文献综述15-25
• 1.1 前言15
• 1.2 金属腐蚀与防护15-18
• 1.2.1 金属腐蚀及危害15-16
• 1.2.2 钢铁材料的腐蚀机理16
• 1.2.3 氯离子体系中的腐蚀特点16-17
• 1.2.4 腐蚀的控制方法17-18
• 1.3 缓蚀剂概述18-21
• 1.3.1 缓蚀剂分类及作用机理18-20
• 1.3.2 缓蚀剂的研究进展及发展趋势20
• 1.3.3 稀土型缓蚀剂的研究进展20-21
• 1.4 缓蚀性能的评价方法及相关进展21-23
• 1.4.1 失重法21
• 1.4.2 电化学方法21-22
• 1.4.3 现代表面分析技术22-23
• 1.5 本研究目的及内容23-25
• 1.5.1 研究目的与意义23-24
• 1.5.2 主要研究内容24-25
• 第二章 实验部分25-33
• 2.1 实验材料25-26
• 2.1.1 试样材料25
• 2.1.2 实验仪器及试剂25-26
• 2.2 实验步骤26-28
• 2.2.1 实验前预处理26-27
• 2.2.2 实验溶液配制27
• 2.2.3 失重法实验步骤27
• 2.2.4 电化学测试实验步骤27-28
• 2.2.5 加速腐蚀试验步骤28
• 2.3 实验分析方法28-33
• 2.3.1 失重法28-29
• 2.3.2 正交实验法29
• 2.3.3 电化学阻抗谱技术29-30
• 2.3.4 极化曲线法30
• 2.3.5 循环伏安法30
• 2.3.6 表面形貌法30
• 2.3.7 表面元素及价态分析法30-31
• 2.3.8 环境适应性评价31-33
• 第三章 结果与讨论33-71
• 3.1 低合金钢在海水中缓蚀剂的研究33-44
• 3.1.1 缓蚀药剂的初步筛选33-37
• 3.1.2 缓蚀剂配方优化37-40
• 3.1.3 腐蚀前后表面形貌对比40-41
• 3.1.4 缓蚀剂作用类型判别41-42
• 3.1.5 耐孔蚀性能评价42-44
• 3.2 缓蚀剂作用过程中的电化学行为研究44-55
• 3.2.1 不同成膜时间下的线性极化曲线行为44-49
• 3.2.2 电化学阻抗谱研究49-55
• 3.3 缓蚀剂膜形成机制研究55-67
• 3.3.1 形貌的变化特征55-58
• 3.3.2 表面元素分析58-63
• 3.3.3 元素价态研究63-66
• 3.3.4 缓蚀剂成膜机制研究66-67
• 3.4 缓蚀剂应用的初步探讨67-71
• 第四章 结论与展望71-73
• 4.1 结论71
• 4.2 展望71-73
• 参考文献73-77
• 致谢77-79
• 研究成果及发表的学术论文79-81
• 作者和导师简介81-83
• 附件83-84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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本文编号：1099064