發(fā)布時(shí)間：2020-01-31 06:45

【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(jì)損失的同時(shí)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(duì)金屬材料的保護(hù)性能大大提升,具有經(jīng)濟(jì)環(huán)保等眾多優(yōu)點(diǎn)。因此研究不同種緩蝕劑對(duì)這兩種金屬材料的緩蝕性能及作用機(jī)理具有重大意義。目前,研究緩蝕劑的保護(hù)效果及其作用機(jī)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(duì)被測(cè)體系施加了或大或小的外界擾動(dòng)、都不能對(duì)緩蝕劑的保護(hù)效果實(shí)施原位無(wú)損地檢測(cè),且有時(shí)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(jī)制時(shí),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(hù)效果及其作用機(jī)制的研究尚少見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道;特別是尚未見(jiàn)從EN能量的角度來(lái)研究緩蝕劑的保護(hù)效果及其作用機(jī)制的研究報(bào)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(duì)緩蝕劑保護(hù)效果及其作用機(jī)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(hù)效果及其作用機(jī)制之間的關(guān)系。論文分為三個(gè)部分,主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)苯駢三氮唑?qū)?.1 mol/LNaCl溶液中銅的保護(hù)行為研究:當(dāng)緩蝕劑濃度較低時(shí),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(shì)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(shì)噪聲有較小的噪聲幅度,電極電勢(shì)的正向飄移源于BTAH分子在Cu表面的成膜反應(yīng)。提出并驗(yàn)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(duì)緩蝕劑的保護(hù)效果及金屬的腐蝕程度進(jìn)行有效的原位無(wú)損地在線監(jiān)檢測(cè)。隨著B(niǎo)TAH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(diǎn)面積及蝕孔深度減小、腐蝕失重降低、BTAH對(duì)Cu的緩釋效率增加,帶有孤對(duì)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(hù)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(guò)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(duì)Q235鋼的緩釋保護(hù)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(yàn)證可以采用EN技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)緩蝕劑保護(hù)效果的原位無(wú)損監(jiān)測(cè)。(3)亞甲基藍(lán)對(duì)1mol/L鹽酸溶液中Q235碳鋼的保護(hù)行為研究:當(dāng)緩蝕劑亞甲基藍(lán)MB的濃度≤0.01mM/L時(shí),其以物理吸附方式作用于Q235的表面;其對(duì)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(guò)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(shí)的活化能。當(dāng)緩蝕劑亞甲基藍(lán)MB的濃度0.01 mM/L時(shí),其以化學(xué)鍵合方式吸附于Q235的表面;其對(duì)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(guò)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(shí)的活化能。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG174.42

【參考文獻(xiàn)】

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