本文關鍵詞：氫氟酸介質中鋁緩蝕劑的研制及緩蝕性能研究

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【摘要】：鋁及其合金是生產生活中應用最為廣泛的有色金屬之一,產量與用量僅次于鋼鐵,現已成為全球第二大金屬。鋁具有密度小,導電、導熱性能好等特點。鋁及其合金在工業(yè)上主要應用于冷凝器和加熱器等換熱器設備以及反應器等方面。由于鋁設備在長期使用后會于表面形成一層污垢,對設備的使用產生很大影響。因此,設備在使用一段時間后需要進行清洗,除去表面污垢,以達到生產要求。由于鋁的腐蝕電位低,使其容易被腐蝕,尤其在酸性介質當中。前人對鋁在鹽酸、硫酸、硝酸都做了大量的研究,但對于鋁設備而言,大部分鋁設備上產生的垢為硅酸鹽垢,氫氟酸對硅酸鹽垢有特殊的溶解性能。但市面氫氟酸鋁存在成本過高、緩蝕效果一般等問題。因此,研制出一種抗干擾性能強、效果好、價格低廉的緩蝕劑尤為重要。本文利用失重法,在3%的氫氟酸介質中測定了幾十種無機和有機的化合物對金屬鋁的緩蝕效果,選取出效果比較好的幾種化合物,進行單組份、協同和復配等實驗。本文以苯甲醛為研究對象,分析了苯甲醛在3%氫氟酸溶液中的腐蝕情況,并對其進行了電化學測試,并以吸附理論計算出一系列的熱力學參數。從實驗結果來看,苯甲醛在3%的氫氟酸介質中對鋁片的腐蝕起到了良好的抑制作用,苯甲醛在鋁片表面的吸附規(guī)律基本契合Langmuir等溫式。在實驗過程中,利用失重法和電化學方法對苯肉桂醛和溴化十六烷基吡啶、亞硝酸鈉和糠醛、三聚磷酸鈉和苯甲醛對比考察了單組份緩蝕現象與協同效應的緩蝕效果,選取最佳配比。設定不同的緩蝕劑濃度下腐蝕速率的變化,通過吸附理論和電化學極化曲線,進而探討緩蝕作用的機理。在現如今的生產和生活中單組份和協同緩蝕劑仍然不能滿足要求,因此還需要研制一種新型的復合型緩蝕劑以滿足需求。本文對十幾種緩蝕效果較好的化合物進行復配,優(yōu)中選優(yōu),選取效果最好的一組進行正交實驗,得到了一種緩蝕性能優(yōu)秀的復合型緩蝕劑。利用失重法、電化學方法、直觀分析法等方法對緩蝕劑的性能進行評價。測定了酸度、緩蝕劑質量分數、時間、溫度等因素對緩蝕劑性能的影響。通過觀察結果我們可以得出,由Tafel極化曲線圖表明添加緩蝕劑和未添加緩蝕劑的相比極化曲線腐蝕電位負移,而腐蝕電流減小。陽極和陰極的Tafel斜率均有很大變化,則該緩蝕劑為混合型緩蝕劑。由直觀分析法可觀察出加入緩蝕劑金屬表面基本無腐蝕現象。通過實驗反復比對得出,該復合型緩蝕劑是一種性能優(yōu)良的氫氟酸介質中鋁的緩蝕劑。
【關鍵詞】：鋁 氫氟酸 協同效應 復合緩蝕劑
【學位授予單位】：遼寧師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.42
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1.緒論9-23
• 1.1 腐蝕和緩蝕劑9-10
• 1.2 緩蝕劑的分類10-17
• 1.2.1 按介質分類10-14
• 1.2.2 按作用金屬分類14-16
• 1.2.3 按緩蝕劑的作用機理分類16-17
• 1.3 緩蝕劑的研究方法17-19
• 1.4 協同作用19-21
• 1.4.1 無機物和無機物之間的協同作用19-20
• 1.4.2 無機物和有機物之間的協同作用20
• 1.4.3 有機物和有機物之間的協同作用20-21
• 1.5 本文的選題意義、研究內容及創(chuàng)新點21-23
• 1.5.1 選題意義及創(chuàng)新點21-22
• 1.5.2 研究內容22-23
• 2.單組份緩蝕劑的篩選23-29
• 2.1 實驗儀器、試劑、實驗方法23-26
• 2.1.1 儀器與試劑23-25
• 2.1.2 實驗方法25-26
• 2.1.3 實驗條件26
• 2.2 結果與討論26-28
• 2.3 實驗結論28-29
• 3.緩蝕劑苯甲醛的性能研究29-37
• 3.1 實驗儀器、實驗、實驗方法29
• 3.1.1 儀器與試劑29
• 3.1.2 實驗方法29
• 3.2 氫氟酸中苯甲醛對鋁的緩蝕性能研究29-37
• 3.2.1 實驗部分29-30
• 3.2.2 實驗結果討論30-37
• 4.協同效應37-60
• 4.1 實驗儀器、試劑、實驗方法37-38
• 4.1.1 儀器與試劑37
• 4.1.2 實驗方法37-38
• 4.2 肉桂醛和溴化十六烷基吡啶(RX)的協同效應38-44
• 4.2.1 實驗部分38-39
• 4.2.2 結果與討論39-44
• 4.3 亞硝酸鈉和糠醛（YK）的協同效應44-50
• 4.3.1 實驗部分44-45
• 4.3.2 結果與討論45-50
• 4.4 苯甲醛和三聚磷酸鈉（BS）的協同效應50-60
• 4.4.1 實驗部分50-51
• 4.4.2 結果與討論51-60
• 5.復合緩蝕劑的研制60-73
• 5.1 實驗儀器、試劑、實驗方法60
• 5.1.1 儀器與試劑60
• 5.1.2 實驗方法60
• 5.2 復合緩蝕劑的研制60-64
• 5.2.1 實驗部分60-63
• 5.2.2 實驗結果與分析63-64
• 5.3 復合緩蝕劑緩蝕效能的評價64-73
• 5.3.1 鋁的腐蝕速率與腐蝕劑質量分數的關系64-65
• 5.3.2 鋁的腐蝕速率與溫度的關系65
• 5.3.3 鋁的腐蝕速率與氫氟酸濃度的關系65-66
• 5.3.4 鋁的腐蝕速率與時間的關系66-67
• 5.3.5 電化學研究67-71
• 5.3.6 直觀分析法71-73
• 結論73-74
• 參考文獻74-78
• 攻讀碩士學位期間學術論文發(fā)表情況78-79
• 致謝79

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本文編號：719759