应用研究|金属铝用复配缓蚀剂协同缓蚀作用研究

浏览:620次 发表于:2024-04-18 16:57:07

由中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院、北京科技大学国家材料服役安全科学中心和吉县英才博士工作站柳泽邦等人共同对金属铝用复配缓蚀剂协同缓蚀作用进行研究。

金属Al及其合金具有良好的导电性、导热性及可塑性,在航空、建筑、交通等领域得到了广泛的应用。尽管铝的化学性质活泼,表面氧化后可生成致密的氧化膜,抑制Al的腐蚀,在氯离子存在环境下,Al及铝合金表面腐蚀较为严重,尤其点腐蚀的出现限制了其应用。注缓蚀剂可有效提升Al及其合金的耐蚀性能,缓蚀剂可以通过分子中含有的电负性基团、π键体系和多元杂环结构与金属基体间作用成键,形成缓蚀剂的吸附膜层。单一组分缓蚀剂分子在金属表面吸附后,对基体保护能力有限。不同缓蚀剂分子复配后,可提升缓蚀剂在金属表面的吸附作用,改善缓蚀效率。

基于此,柳泽邦等人采用理论模拟与实验分析方法,将4-巯基吡啶(4MP)、十二烷基硫酸钠(SDS)和4MP-SDS复配缓蚀剂作为金属铝缓蚀剂,对其在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的缓蚀行为进行了研究。采用电化学测试、失重测试和扫描电子显微镜(SEM)分析其缓蚀效果,通过Fourier红外光谱仪(FTIR)和理论模拟计算分析缓蚀剂分子的吸附行为,从而证明4MP+SDS复配缓蚀剂对金属铝是否具有高效的缓蚀性能。

结果表明,加注缓蚀剂可有效降低自腐蚀电流密度,缓蚀剂加注浓度提高对改善缓蚀剂脱附电位具有促进作用,缓蚀效率顺序为4MP+SDS>SDS>4MP,失重测试结果与电化学测试结果表现出较好的一致性。复配缓蚀剂加注后,可在金属表面吸附形成缓蚀剂膜层,增大腐蚀性离子扩散和迁移的阻力,样品腐蚀速率减慢,表面维持较好的金属光泽,表现出均匀腐蚀形态特征。

(摘自:中国腐蚀与防护学报)

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