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碳钢的防腐与缓蚀性能研究

白培万  
【摘要】: 钢材是关系到国民经济发展的重要物资,被广泛地应用在各种各样的管道设备中;然而在不同应用环境中,钢材存在着不同程度的腐蚀。为了减少钢材腐蚀所造成的损失,科技人员采用了各种各样的防腐技术。传统采用的涂层和缓蚀剂,由于受自身材料性质及工艺的限制,其对基体金属的腐蚀防护作用往往不理想。因此,研究钢材在不同环境中的腐蚀机理,寻求比较理想的缓蚀剂,这个工作是有意义的。 基于上述认识本文主要做了两方面的工作。一方面研究缓蚀剂浓度,温度对腐蚀速率的影响。在实验过程中本文分别采用了极化曲线法和交流阻抗法。在采用极化曲线法的时候,以碳钢为材料,分别在熄焦水中添加不同浓度的缓蚀剂,然后使用168A电化学测试仪测得在稳态下的极化曲线,实验证明:在常温下,当缓蚀剂浓度为0.01mol/L时缓蚀效率最高。当缓蚀剂浓度为0.01mol/L时缓蚀剂乌鲁托品在45~#钢的表面上的吸附为物理放热吸附,升高温度会使缓蚀剂的脱附发生。缓蚀剂的作用机理是UP分子与金属表面粒子及溶液中靠近界面的粒子相互作用形成了吸附膜,覆盖了金属表面的活性点,从而有效地阻止了粒子在界面的扩散速度。并在距金属表面的溶液中构成一个滞流层,抑制了粒子的迁移和扩散趋势,增大了界面的扩散阻抗,大大降低了金属的腐蚀速度,达到了保护金属基体的作用。在采用交流阻抗法的时候,利用AUTOLAB电化学测试仪测得在不同浓度的缓蚀剂作用下的模拟参数,并得出当缓蚀剂浓度为0.1mol/L时,溶液电阻为94Ω,反应电阻最小为10Ω。由此可以应证缓蚀剂的作用机理是吸附膜及滞流层对粒子的阻挡作用,而对电子转移步骤影响不大。 另一方面我们研究电磁场对碳钢在水溶液中界面腐蚀行为的影响。本文应用AUTOLAB电化学测试仪分别测量不同功率的电子除垢仪影响下的阻抗图谱,表明磁处理会使水结构发生变化。对溶解、结晶、凝聚、凝固、沉淀等也发生影响,磁处理可使水系统显著活化,并能影响化学反应的动力学过程。


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