氯离子介质中不同金属的电化学腐蚀行为及缓蚀作用研究

发布时间：2017-07-25 18:16

  本文关键词：氯离子介质中不同金属的电化学腐蚀行为及缓蚀作用研究

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【摘要】：在腐蚀溶液添加缓蚀剂来降低金属的腐蚀速度是一种便捷,高效的方法。为了进一步研究金属的腐蚀行为,本文利用电化学实验,扫描电镜形貌观察和X-射线能量散射分析仪元素分析等手段研究Cu和N80在含有氯离子介质中的腐蚀速度、腐蚀产物、表面形貌及缓蚀剂的作用机理等。实验测试结果表明：在单独的氯化钠溶液中,由于氯离子的破坏使得表层钝化膜存在缺陷,合金690基体更加容易被侵蚀,其腐蚀速度加快。在硫酸银浓度较小时,其中的金属银离子通过静电吸引与氯离子作用,在合金690测试面附近生成AgCl、(AgCl_2)-或者(AgCl_3)~(2-),自由移动的氯离子数量减小,腐蚀速度减慢；硫脲和六次甲基四胺混合添加在HCl溶液中对Cu的作用,其在Cu表面形成化学键,吸附于Cu表面,有效地降低了金属Cu的腐蚀速度。单独硫脲添加的缓蚀效率为67.28%,而混合六次甲基四胺后缓蚀效率增加到94.7%；另外,硫脲和六次甲基四胺对N80钢在HCl溶液中的腐蚀也表现出了比较好的缓蚀效果,同时抑制了阳极和阴极的腐蚀反应进行,形成的吸附膜阻碍了溶液中腐蚀粒子的扩散；而曼尼希碱添加到HCl中后,增大了电荷转移电阻,降低了N80表面的腐蚀速度；它与钨酸钠复配后,金属表面的饱和吸附量增加,对N80在酸液中的抗腐蚀性能显著增加,表现出了良好的协同效应。当曼尼希碱浓度在0.001～0.01 mol·L~(-1)范围内,并且曼尼希碱和钨酸钠浓度浓度比为1：1.5时,缓蚀效率可达99.65%。该缓蚀剂在N80表面的吸附服从Langmuir吸附模型,属于以化学吸附为主的吸附,且此过程为吸热反应。
【关键词】：缓蚀 电化学阻抗 焓变 配合物 协同作用 Langmuir吸附
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG174.42
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 腐蚀8-9
• 1.1.1 腐蚀的定义8
• 1.1.2 腐蚀的危害性8-9
• 1.2 缓蚀剂9-13
• 1.2.1 缓蚀剂的定义9
• 1.2.2 缓蚀剂的分类9-12
• 1.2.3 缓蚀剂的作用机理12
• 1.2.4 缓蚀剂选择12-13
• 1.3 国内外缓蚀剂的研究现状13-14
• 1.3.1 国外缓蚀剂的研究现状13-14
• 1.3.2 国内缓蚀剂的研究现状14
• 1.4 本课题研究背景及意义14-16
• 第二章 硫酸银对氯离子环境中合金690的腐蚀影响16-24
• 2.1 引言16-17
• 2.2 材料与实验方法17
• 2.2.1 样品加工17
• 2.2.2 实验方法17
• 2.3 结果与讨论17-23
• 2.3.1 动电位极化曲线17-19
• 2.3.2 电化学阻抗谱19-22
• 2.3.3 X射线光电子能谱分析22-23
• 2.3.4 缓蚀机理23
• 2.4 本章小结23-24
• 第三章 硫脲和六次甲基四胺对盐酸溶液中Cu的腐蚀影响24-39
• 3.1 前言24-25
• 3.2 实验部分25
• 3.2.1 材料准备25
• 3.2.2 电化学测试25
• 3.2.3 X射线光电子能谱25
• 3.3 结果与讨论25-38
• 3.3.1 动电位极化曲线25-29
• 3.3.2 电化学阻抗谱29-32
• 3.3.3 吸附32-34
• 3.3.4 X射线光电子能谱分析34-38
• 3.3.5 缓蚀机理38
• 3.4 本章小结38-39
• 第四章 硫脲和六次甲基四胺对盐酸溶液中N80钢的腐蚀影响39-50
• 4.1 前言39
• 4.2 实验部分39-40
• 4.2.1 材料准备39-40
• 4.2.2 溶液准备40
• 4.2.3 扫描电镜40
• 4.2.4 电化学测试40
• 4.3 结果与讨论40-49
• 4.3.1 扫描电镜分析40-42
• 4.3.2 动电位极化曲线42-44
• 4.3.3 电化学阻抗谱44-48
• 4.3.4 吸附48-49
• 4.3.5 缓蚀机理49
• 4.4 本章小结49-50
• 第五章 曼尼希碱和钨酸钠复配对盐酸中N80钢的腐蚀影响50-61
• 5.1 引言50-51
• 5.2 实验部分51
• 5.2.1 材料及试剂51
• 5.2.2 曼尼希碱的制备51
• 5.2.3 电化学测试51
• 5.3 结果与讨论51-60
• 5.3.1 动电位极化曲线51-53
• 5.3.2 复配曼尼希碱和钨酸钠在盐酸介质中对N80钢的影响53-54
• 5.3.3 电化学阻抗谱54-56
• 5.3.4 曼尼希碱和钨酸钠在N80表面的吸附56-58
• 5.3.5 扫描电镜分析58-59
• 5.3.6 缓蚀机理59-60
• 5.4 本章小结60-61
• 第六章 结论61-62
• 参考文献62-70
• 致谢70-71
• 攻读硕士学位期间取得的科研成果71

【参考文献】

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本文编号：572615