【doc】硼砂—钼酸钠缓蚀剂在中性介质中对碳钢的协同缓蚀作用.doc

【doc】硼砂—钼酸钠缓蚀剂在中性介质中对碳钢的协同缓蚀作用 硼砂—钼酸钠缓蚀剂在中性介质中对碳钢 的协同缓蚀作用 确,,铷,榔,锻 花工腐蚀与谤i992牟Ji乏2 一t 硼砂一钼酸钠缓蚀剂在中性介质中 对碳钢的协同缓蚀作用 一 丁?曩万钟(大连理工大学,116013),厂争2_-?_-.'一?_-----一I, 一 ,前言 由于铬酸盐的毒性较大,近几年来,人 们纷纷寻找替代铬酸盐的缓蚀剂.由于Mo 和Cr都属于?B族元素,人们自然想到开发 钼酸盐去取代铬酸盐作为冷却水的缓蚀剂. 实验发现,钼系是种良好的缓蚀剂,尤其 是耐高温性能比较好.然而,钼酸盐所形成 j的钝化膜比铬酸盐差,故投加量大于铬酸盐 若干倍,从经济角度考虑,要发展钼系缓蚀 剂还是使用复合缓蚀剂为好,一是增加缓蚀 作用,二是减少钼酸盐的投加量.有关硼 砂一钼酸钠协同缓蚀体系很少有报导,本 文将介绍这两种物质在中性介质中对碳钢的 协同缓蚀作用的验结果. 二,实验方法一,六扭刀泫 水质.自来水 CI.l65.9mg/LCa":113.2mg/L Mg?l40.4mg/Ls0j':52.Mg/L ?? 碱度l1.78毫克当量/LpH7.63 试样l材质A'3钢(6.0×1.45×0.15) 电化学测试样中=1,13cm? 帝海军大连航艇学院 失重法测定腐蚀速率.温度,20—25? 极化曲线测定jJH.ZC恒电位仪,辅助 电极为Pt电极,参比电极为饱和甘汞电 极, AES分析用PHI550型SCA/SAM电子谱 仪 三,实验结果与讨论 1.协同缓蚀体系的失重实验 由实验可知,单独使用硼砂或钼酸钠作 为缓蚀剂,其用量是比较大的,但硼砂与钼 酸钠协同作为缓蚀剂使用后,不仅用量降 低,而且缓蚀率也比较高,如图1.协同 后,钼酸钠为40PPm时,缓蚀率达到80, 说明钼酸钠这一氧化型缓蚀剂,在金属表面 的致钝过程中与硼砂确有明显的协同作用. 2 × 母 \ 目 目 铸 器 毽 图1钼酸钠浓度 硼砂8o1DIJl.m丁=!O灭 7 ? ^O ,4 . ? lg?2年第2期工腐蚀防.I7? 1 0 × ' \ g 目 越 耀 g 挺 OOppm 图2钼酸钠浓度 硼砂800ppm(1)220C(2)600C 2.协同缓蚀体系的电化学极化实验 图2为极化实验结果,将其与失重法实 验结果进行比较,结果表明,它们基本上是 一 致的,在室温和6O?条件下,硼砂为 800pPm,钼酸钠为40ppm,体系具有良好 的缓蚀作用;温度升高时,在钼酸钠浓度达 到一定时,温度对缓蚀率影响不是很大.由 图3可见,协同缓蚀体系使硼砂与钼酸钠的 投入量大大降低. 固定钼酸钠浓度为100ppm,硼砂浓度 变化对腐蚀率的影响,如图4所示,从结果 可以看出,尽管硼砂单独作为缓蚀剂缓蚀效 果比较差,但在协同体系中仍显示了它的缓 图3钼酸钠浓度 砂硼400ppm 2 × 矗 \ g g 西 懊 蚀效果,证明了硼砂一钼酸钠具有良好的 协同作用. 图4硼砂浓度 钼酸钠lOOppm(1)23"C(2)6O'8 在进行极化测试时,实验了cl'对此缓 蚀体系的影响,见图5.在室温时,此协同 缓蚀体系具有较强的抗氯离子能力,温度升 高后,钼酸钠浓度在80ppm以上时仍具有抗 氯能力. 为了研究缓蚀体系中硼砂和钼酸钠在电 极表面的钝化和吸附情况,我们作了电极在 缓蚀体系中浸泡不同时间的极化实验,如 图6,从实测的电位和腐蚀速率可以看出, 电极在浸泡1小时和8小时后测得的电位和 腐蚀速率有较大的差别,电极在浸泡8小时 和24t]~时后实测的电位和腐蚀速率差别较 小,说明电极在浸泡1小时后表面仍没有形 完整的钝化膜,浸泡8小时后电极表面基本 上形成了完整的保护膜,钼酸钠主要在金属 电极表面形成了钝化膜,成膜较快,硼砂主 要在电极表面形成吸附膜,成膜较慢,而且 吸附膜弥补了钝化膜在金属表面的不足,使 金属表面的保护膜更加完整,从测得的俄歇 能谱结果说明,电极在缓蚀体系浸泡以后所 形成的保护膜主要是铁的氧化物和铁盐,协 同缓蚀体系中硼砂与钼酸钠的分布也是不同 的,硼盐主要集中在保护膜的表面,随着脱 -4密?纯工腐蚀与防驴1992卑寨2期 厚度增加,硼含量下降较快,而在保护膜的 大部分剖面上都可以检测到钼,钼酸钠主要.: 吸附在正电性较强的阳极活化区内,尽管在 协同缓蚀体系中钿酸钠的含量很低,但对金 属表面的钝化起了非常重要的作用,保护膜善 的厚约为90A,导电性能差,由AEs结果分警 析也表明,在硼砂一钼酸钠协同缓蚀体系 中金属表面形成的保护膜主要是钝化膜和吸 附膜. J 麦6《 \