新型咪唑啉酸洗缓蚀剂配方及性能研究

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用挂片失重法和电化学Tafel、交流阻抗法研究了单独的ODD、SDBS、SDS、KI及复配情况下对A3钢在盐酸中的腐蚀行为影响,得到了一种ODD与KI复配的新型酸洗缓蚀剂MZL-1。该缓蚀剂在较宽的浓度范围、温度变化区间,及Fe3+小于500ppm的浓度范围,均表现出优良的酸洗缓蚀效果。在酸洗时间内溶液分散均匀,不发生分层、沉淀现象:标准酸洗条件下,对A3钢的静态腐蚀速率为0.6g·m-2·h-1以下,缓蚀率为99.02%:流速为0.4m/s的动态腐蚀速率控制在4g·m-2·h-1以下,缓蚀效率达95.61%。 Tafel曲线表明KI及ODD属于偏阴极型的混合型缓蚀剂,主要抑制了碳钢溶解的阴极过程,H+的放电反应明显地变慢,阴极Tafel斜率逐渐变大,腐蚀电流减小,腐蚀电位向正移动,阳极Tafel斜率基本不变;MZL-1属混合偏阴极控制型缓蚀剂,它不仅影响氢离子的阴极放电反应,还阻碍了铁的阳极溶解,使铁溶解过程发生质变,控制步骤变为单电子反应。 交流阻抗谱研究表明,碳钢在空白盐酸中及加入ODD及MZL-1缓蚀剂的盐酸中都属于典型的电化学活化腐蚀过程,阻抗谱图均只呈现容抗弧的特征。单独的KI会影响A3钢在盐酸中的腐蚀控制特征,KI加入后,A3钢在盐酸中的腐蚀由单一的活化极化控制转变为活化极化和浓差极化混合控制。 利用Zsimpwin软件,根据电化学反应的等效电路图,探讨了碳钢在不同盐酸腐蚀体系中的腐蚀机理。结果表明:ODD、MZL-1是典型的吸附型缓蚀剂,使A3钢/盐酸体系的吸附特性发生明显改变,电极反应由单参数电极电位影响转变为双参数电极电位和表面覆盖率(θ)共同影响。
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