论文部分内容阅读
小孔腐蚀是常用工程材料Q235碳钢最常见、危害最为严重的失效形式之一,添加缓蚀剂是最为常用的保护方法。论文研究了钼酸钠、苯并三氮唑及二者复配对碳钢在含氯离子环境中的孔蚀抑制作用与机理,具有较重要的理论意义和较强的实际参考价值。本文通过慢速动电位扫描、X-射线光电子能谱（XPS）、扫描电镜（SEM）、电化学交流阻抗（EIS）等方法研究了Na2MoO4、苯并三氮唑（BTA）、Na2MoO4-苯并三氮唑（BTA）的复配体系对Q235碳钢在含氯离子的NaHC03溶液中的小孔腐蚀早期行为与特征及其缓蚀机理,并探究了浓度、pH、浸泡时间等不同条件对BTA、Na2MoO4缓蚀效果的影响。通过分析比较不同的电化学参数及实验结果,主要得出以下结论：（1）在0.1 mol·L-1NaHCO3+0.01 mol·L-1 NaCl溶液中,单独添加Na2MoO4和BTA对Q235碳钢都有较好的抑制均匀腐蚀作用。Na2MoO4-BTA复配体系对Q235碳钢有良好的点蚀抑制能力。Na2MoO4对Q235碳钢的缓蚀性能随着浓度的增加而增加,浓度为200 ppm时基体从活化向钝化转化。BTA缓蚀剂浓度范围为20 ppm-300 ppm时,Q235碳钢发生二次钝化。当Na2MoO4:BTA为4：1时,对Q235碳钢孔蚀抑制能力最佳,缓蚀效率达到97%。（2）随着浸泡时间的增加,Na2MoO4和Na2MoO4-BTA复配体系对Q235碳钢的缓蚀性能均逐渐增加。浸泡最长36 h后,Q235碳钢均发生了吸氧反应,对碳钢点蚀的抑制作用达到最强。（3）基体表面粗糙度仅影响在钼酸钠缓蚀体系中的Q235碳钢的维钝电流密度和在BTA缓蚀体系中的Q235碳钢的自腐蚀电位。Na2MoO4-BTA复配体系在较高的氯离子浓度中仍能保持良好的钝化状态,发生点蚀的最低氯离子浓度是BTA缓蚀体系的近30倍,是Na2MoO4缓蚀体系的近3倍。（4）Na2MoO4和BTA单独对碳钢的缓蚀机理已经有许多人研究过,本文也得出类似结论。Na2MoO4的缓蚀机理有两方面：第一,促进了钝化膜中的FeOOH逐渐向稳定晶型Fe203转化。第二,MoO42-通过形成钼酸亚铁盐沉积在孔蚀内壁,促进小孔的再钝化,从而保护基体。BTA的缓蚀机理主要是BTA中的N存在孤电子对,和Fe中的d空轨道发生配位反应,从而吸附在基体表面。Na2MoO4-BTA复配体系除了以上缓蚀作用,本文还发现BTA分子一方面直接吸附在基体表面,同时也可以与M0042-作用形成致密的保护膜,形成复配效应。