【摘要】：銅和Q235鋼是比較常用的工業(yè)材料,由于其應(yīng)用需要常暴露于腐蝕性液體或酸性液體中,造成這些金屬材料的使用壽命大大縮減,造成經(jīng)濟損失的同時也極有可能危及人員傷亡。在眾多金屬防腐手段中,在腐蝕介質(zhì)中加入少量緩蝕劑對金屬材料的保護性能大大提升,具有經(jīng)濟環(huán)保等眾多優(yōu)點。因此研究不同種緩蝕劑對這兩種金屬材料的緩蝕性能及作用機理具有重大意義。目前,研究緩蝕劑的保護效果及其作用機制的主要電化學(xué)方法為電化學(xué)阻抗(EIS)和極化曲線等,其缺陷是都對被測體系施加了或大或小的外界擾動、都不能對緩蝕劑的保護效果實施原位無損地檢測,且有時在采用同樣的技術(shù)研究同樣體系中同種緩蝕劑的作用機制時,得到了相互矛盾的結(jié)論。另一方面,雖然電化學(xué)噪聲(EN)技術(shù)已經(jīng)被廣泛用于腐蝕研究領(lǐng)域,但其用于緩蝕劑的保護效果及其作用機制的研究尚少見文獻報道;特別是尚未見從EN能量的角度來研究緩蝕劑的保護效果及其作用機制的研究報道。本論文采用EN和EIS技術(shù)等,系統(tǒng)研究了緩蝕劑種類、用量及體系溫度對緩蝕劑保護效果及其作用機制的影響規(guī)律,探討了腐蝕EN能量演化特征與緩蝕劑保護效果及其作用機制之間的關(guān)系。論文分為三個部分,主要研究內(nèi)容如下:(1)苯駢三氮唑?qū)?.1 mol/LNaCl溶液中銅的保護行為研究:當(dāng)緩蝕劑濃度較低時,最初成膜產(chǎn)生的電化學(xué)噪聲具有較大的噪聲幅度,Cu電極電勢的正向飄移源于腐蝕產(chǎn)物膜的形成;當(dāng)緩蝕劑濃度增加,電勢噪聲有較小的噪聲幅度,電極電勢的正向飄移源于BTAH分子在Cu表面的成膜反應(yīng)。提出并驗證了可以正確表征金屬腐蝕程度的新型電化學(xué)反應(yīng)活性能量Ea,可以采用EN技術(shù)對緩蝕劑的保護效果及金屬的腐蝕程度進行有效的原位無損地在線監(jiān)檢測。隨著BTAH濃度的增加,由EN的FWT分析得到的Ea值減小、腐蝕產(chǎn)物和蝕點面積及蝕孔深度減小、腐蝕失重降低、BTAH對Cu的緩釋效率增加,帶有孤對電子的BTAH緩蝕劑分子的吸附成膜導(dǎo)致能隙Eg值增加(EHOMO和ELUMO之差)。(2)酮康唑?qū)? mol/L鹽酸溶液中Q235碳鋼的保護行為研究:緩蝕劑酮康唑在Q235表面主要以化學(xué)鍵合的方式吸附成膜,該過程遵循Langmuir吸附等溫式。隨著腐蝕溶液中緩蝕劑酮康唑濃度的增加,其對Q235鋼的緩釋保護效率η提高、且η與Q235的電化學(xué)反應(yīng)活性能量Eα具有相反的變化方向,再次驗證可以采用EN技術(shù)實現(xiàn)對緩蝕劑保護效果的原位無損監(jiān)測。(3)亞甲基藍(lán)對1mol/L鹽酸溶液中Q235碳鋼的保護行為研究:當(dāng)緩蝕劑亞甲基藍(lán)MB的濃度≤0.01mM/L時,其以物理吸附方式作用于Q235的表面;其對1 mol/LHCl溶液中的Q235的緩蝕劑效率隨著溫度升高而下降,其在Q235表面吸附過程的吸附熱Qads為負(fù)值、覆蓋度θ隨著溫度的升高而減小、Q235的腐蝕反應(yīng)活化能低于未加MB時的活化能。當(dāng)緩蝕劑亞甲基藍(lán)MB的濃度0.01 mM/L時,其以化學(xué)鍵合方式吸附于Q235的表面;其對1 mol/LHCl溶液中的Q235的緩蝕劑效率隨著溫度升高而增加,其在Q235表面吸附過程的吸附熱Qads為正值、覆蓋度θ隨著溫度的升高而增大、Q235的腐蝕反應(yīng)活化能高于未加MB時的活化能。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG174.42

【參考文獻】

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本文編號：2574951