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《重庆大学》 2008年
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镁合金绿色缓蚀剂及其缓蚀机理研究

姚志明  
【摘要】: 镁及其合金是最轻的有色金属结构材料,在汽车工业、航天航空等领域具有广阔的应用前景。但是由于镁合金极高的化学和电化学活性,在多数水介质中不稳定、不耐蚀,制约了其进一步广泛应用。添加缓蚀剂是抑制金属腐蚀的一种简单有效的方法。因此,本论文主要研究了镁合金在3.5%NaCl溶液中的环保型缓蚀剂及其作用机理,研究结果对于指导NaCl介质中镁合金缓蚀剂的选择和使用具有重要意义。 本论文采用电化学阻抗谱(EIS)、Tafel极化曲线等电化学方法考察了不同温度下AZ31镁合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为;重点研究了苯甲酸钠、十二烷基苯磺酸钠、钨酸钠对于AZ31镁合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀抑制作用;根据不同缓蚀体系得到的电化学参数,评价了不同缓蚀剂的缓蚀效果;应用吸附方程解释了缓蚀剂在AZ31镁合金表面的吸附行为,并计算了其相应的热力学参数;结合扫描电子显微镜(SEM)及能量色散谱(EDS)对试样表面形貌及成分的表征结果,探讨了不同缓蚀剂的缓蚀作用机理;并与传统镁合金缓蚀剂——氟化物、重铬酸盐的缓蚀作用进行了比较。结果表明: AZ31镁合金在3.5%NaCl溶液中极不耐腐蚀,随着腐蚀介质温度的升高,AZ31镁合金的腐蚀越严重。 苯甲酸钠是一种阳极型缓蚀剂;其吸附行为符合Temkin吸附等温式,吸附过程是一个自发的、放热、熵增过程。十二烷基苯磺酸钠是一种以阳极抑制为主的混合型缓蚀剂;在测试浓度范围内,低温下十二烷基苯磺酸钠的缓蚀效率存在极值现象,高温时其缓蚀效率随其浓度的增大而增大;较高温度下,十二烷基苯磺酸钠在AZ31镁合金表面的吸附近似服从Langmuir吸附等温式,其吸附过程是一个自发的、放热、熵减过程。钨酸钠是一种阳极型缓蚀剂;在测试浓度范围内,低温下钨酸钠的缓蚀效率存在极值现象,高温时其缓蚀效率随其浓度的增大而增大;钨酸钠在AZ31镁合金表面的吸附服从Langmuir吸附等温式,吸附过程是一个自发的、放热、熵减过程。腐蚀介质中侵蚀性Cl-浓度的增加不利于钨酸钠在镁合金表面成膜,致使镁合金更容易腐蚀。 与传统的镁合金缓蚀剂——氟化物、重铬酸盐比较,本文研究的三种缓蚀剂具有缓蚀效率高、环境友好等优点,有望在镁合金腐蚀防护方面得到广泛应用。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TG174.42

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【引证文献】
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【同被引文献】
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