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氯化钠溶液中AZ91D镁合金缓蚀剂的研究

作　者: 赵蕊
导　师: 左禹
学　校: 北京化工大学
专　业: 材料科学与工程
关键词: AZ91D镁合金硫脲二乙基二硫代氨基甲酸钠咪唑磷酸钠 XPS
分类号: TG174.42
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

镁合金因其优异的性能在航空航天、汽车和电子等工业受到青睐,但至今都没有像铝合金那样大规模地被应用,最重要的原因就是其耐蚀性差。在比较苛刻的含Cl-的介质的环境中,镁合金的耐蚀性很差。只有在PH>11.5的碱性溶液中,镁才不会受到腐蚀。解决镁合金的腐蚀问题,能够推动镁合金的全面应用,促进我国镁合金工业发展。本文通过电化学极化曲线、全浸失重实验对一些常用缓蚀剂进行筛选并分析它们对镁合金电化学过程的影响,得出对镁合金缓蚀效果较好的四种缓蚀剂：0.7%脲—77.17%、0.5%硫脲—78.36%、0.1%SDEDTC—58.65%和0.5%咪唑—70.90%。对筛选出来的效果较好的缓蚀剂进行有机-有机、有机-无机复配,得出各复配配方达到最佳缓蚀效率时配比分别为：0.3%硫脲+0.1%SDEDTC和0.5%硫脲+0.5%SDEDTC的缓蚀效率达到88.17%；0.3%硫脲+0.1%咪唑的缓蚀效率达到91.61%；0.5%磷酸钠+0.5%SDEDTC的缓蚀效率达到90.80%；0.1%磷酸钠+0.5%硫脲的缓蚀效率达到88.10%；0.3%磷酸钠+0.1%咪唑的缓蚀效率达到90.10%通过对复配缓蚀剂配方缓蚀效果的研究,发现硫脲和SDEDTC、磷酸钠和SDEDTC复配在一起使用时显示出较好的缓蚀协同效应,提高了对镁合金的缓蚀效果,而且缓蚀效率均比单独使用时好；硫脲和咪唑、磷酸钠和硫脲、磷酸钠和咪唑三种复配配方虽然也有达到较好缓蚀效率的配比,但缓蚀效率随添加浓度、比例的不同而有很大的差异,相互之间没有缓蚀协同效应。经电化学测试、XPS分析认为是复配缓蚀剂相互之间有竞争吸附现象的存在,导致了随着缓蚀剂添加浓度、比例不同缓蚀效率差异很大的结果。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-15
第一章绪论  15-36
  1.1 镁合金概况  15
  1.2 镁合金的腐蚀类型  15-18
    1.2.1 电偶腐蚀  16
    1.2.2 晶间腐蚀  16-17
    1.2.3 局部腐蚀  17
    1.2.4 应力腐蚀开裂  17-18
    1.2.5 腐蚀疲劳  18
    1.2.6 高温腐蚀  18
  1.3 镁合金腐蚀机理  18-23
    1.3.1 全面腐蚀  19
    1.3.2 热力学机理  19-20
    1.3.3 表面膜理论  20-21
    1.3.4 Mg的负差数效应  21-23
  1.4 镁合金的防护  23-29
    1.4.1 化学转化处理  23-25
    1.4.2 阳极氧化处理  25-26
    1.4.3 金属涂层  26
    1.4.4 扩散涂层  26-27
    1.4.5 有机涂层  27
    1.4.6 激光改性  27-28
    1.4.7 离子注入  28
    1.4.8 物理气相沉积  28-29
    1.4.9 达克罗涂层  29
  1.5 镁合金缓蚀剂的研究  29-34
    1.5.1 缓蚀剂概述  29-30
    1.5.2 缓蚀剂分类及缓蚀作用机理  30-33
    1.5.3 镁合金用缓蚀剂研究现状  33-34
  1.6 选题意义及主要研究内容  34-36
    1.6.1 选题意义  34-35
    1.6.2 主要研究内容  35-36
第二章实验方法及测试手段  36-40
  2.1 实验材料及试样制备  36
  2.2 实验用药品  36
  2.3 测试方法  36-40
    2.3.1 电化学测试  36-38
    2.3.2 全浸失重实验  38
    2.3.3 X射线光电子能谱分析(XPS)  38-40
第三章缓蚀剂的筛选  40-61
  3.1 前言  40
  3.2 七水合硫酸锌在3.5%氯化钠溶液中对AZ91D镁合金的缓蚀作用  40-42
  3.3 苯甲酸钠在3.5%氯化钠溶液中对AZ91D镁合金的缓蚀作用  42-43
  3.4 1,4-丁炔二醇在3.5%氯化钠溶液中对AZ91D镁合金的缓蚀作用  43-44
  3.5 丙烯酰胺在3.5%氯化钠溶液中对AZ91D镁合金的缓蚀作用  44-45
  3.6 三乙醇胺在3.5%氯化钠溶液中对AZ91D镁合金的缓蚀作用  45-46
  3.7 十二烷基苯磺酸钠在3.5%氯化钠溶液中对AZ91D镁合金的缓蚀作用  46-47
  3.8 植酸钠在3.5%氯化钠溶液中对AZ91D镁合金的缓蚀作用  47-48
  3.9 1,2,3-苯并三唑(BTA)在3.5%氯化钠溶液中对AZ91D镁合金的缓蚀作用  48-50
  3.10 乙二胺四乙酸二钠在3.5%氯化钠溶液中对AZ91D镁合金的缓蚀作用  50-51
  3.11 脲在3.5%氯化钠溶液中对AZ91D镁合金的缓蚀作用  51-53
  3.12 六次甲基四胺在3.5%氯化钠溶液中对AZ91D镁合金的缓蚀作用  53-54
  3.13 二乙基二硫代氨基甲酸钠(SDEDTC)在3.5%氯化钠溶液中对AZ91D镁合金的缓蚀作用  54-56
  3.14 硫脲在3.5%氯化钠溶液中对AZ91D镁合金的缓蚀作用  56-58
  3.15 咪唑在3.5%氯化钠溶液中对AZ91D镁合金的缓蚀作用  58-59
  3.16 结论  59-61
第四章有机缓蚀剂复配对镁合金缓蚀效果研究  61-71
  4.1 前言  61
  4.2 硫脲+SDEDTC在3.5%氯化钠溶液中对AZ91D镁合金的缓蚀效果研究  61-64
    4.2.1 全浸失重实验  61-62
    4.2.2 电化学极化曲线测试  62-63
    4.2.3 交流阻抗测试  63-64
  4.3 硫脲+咪唑在3.5%氯化钠溶液中对AZ91D镁合金的缓蚀作用  64-69
    4.3.1 全浸失重实验  64-65
    4.3.2 电化学极化曲线测试  65-66
    4.3.3 交流阻抗测试  66
    4.3.4 硫脲、咪唑单方及复配XPS测试结果  66-69
  4.4 结论  69-71
第五章有机与无机缓蚀剂复配对镁合金缓蚀效果研究  71-81
  5.1 前言  71
  5.2 磷酸钠+二乙基二硫代氨基甲酸钠在3.5%氯化钠溶液中对AZ91D镁合金的缓蚀作用  71-74
    5.2.1 全浸失重实验  71-72
    5.2.2 电化学极化曲线测量  72-73
    5.2.3 交流阻抗测试  73-74
  5.3 磷酸钠+硫脲在3.5%氯化钠溶液中对AZ91D镁合金的缓蚀作用  74-76
    5.3.1 全浸失重实验  74
    5.3.2 电化学极化曲线测量  74-75
    5.3.3 交流阻抗测试  75-76
  5.4 磷酸钠+咪唑在3.5%氯化钠溶液中对AZ91D镁合金的缓蚀作用  76-79
    5.4.1 全浸失重实验  76-77
    5.4.2 电化学极化曲线测量  77-78
    5.4.3 交流阻抗测试  78-79
  5.5 结论  79-81
第六章总结论  81-83
参考文献  83-88
致谢  88-89
硕士期间论文发表情况  89-90
作者和导师简介  90
  作者简介  90
  导师简介  90

氯化钠溶液中AZ91D镁合金缓蚀剂的研究

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