缓蚀剂的制备

缓蚀剂的制备
缓蚀剂的制备

1.研究背景

CO2腐蚀是油气田生产过程中最为常见的一种腐蚀形式,它严重的威胁了石油化工行业的安全生产,往往会造成巨大的经济损失,甚至危及到人身安全。有鉴于此,如何有效的抑制CO2腐蚀一直是研究热点。在诸多抑制CO2腐蚀的措施中,添加缓蚀剂是一种简单有效,成本低廉的手段,被广泛的应用于各大油气田实际生产中。

2.缓蚀剂的研究现状

按照物质的组成,可将其划分成有机缓蚀剂和无机缓蚀剂两部分。有机缓蚀剂以胺类、季铵盐类、炔醇类、杂环化合物等为主,基本上都含有O、N、P、S元素,吸附在金属表面,覆盖金属活性位点,减缓电化学腐蚀。无机缓蚀剂以硝酸盐类、磷酸盐类、多磷酸盐类、硅酸盐类为主。无机缓蚀剂可以在金属表面发生化学反应形成钝化膜或金属盐类保护膜,达到预防腐蚀的目的。

国外缓蚀剂的开发较为系统、成熟,主要研究咪唑啉、季铵盐Gemini 表面活性剂、磷酸酯类等有机缓蚀剂。国内多数使用醛、酮、胺缩合物、咪唑啉等杂环化合物及一些衍生物和增效剂如炔醇、卤化物等作为酸化缓蚀剂。使用量大、成本高是国内外酸化缓蚀剂普遍存在的问题,适用高温高压环境的缓蚀剂较少。

目前业界广泛认为抗腐蚀效果较好缓蚀剂的有咪唑啉及衍生物、季铵盐类、希夫碱类、曼尼希碱等物质。

咪唑啉类分子包括:N 五元环、含有活性基团的侧链R1、碳氢长链R2。侧链R1为亲水支链,一般带有N、O、S等杂原子,能够在金属表面吸附,成为保护膜,R2为憎水基团,能够将金属周围的溶液排斥疏离,使腐蚀介质不能直接与金属接触,达到缓蚀的效果。根据咪唑啉缓蚀剂自身结构的特殊性,通过改性R1和R2基团结构,优化得到不同种类的缓蚀剂。

3.缓蚀剂吸附机理

应用于油田的缓蚀剂一般遵循吸附成膜理论,也就是说缓蚀剂可以吸附在金属,表面成为复杂的疏水膜,减缓酸液在腐蚀过程中的阳极或阴极速率。通常吸附膜将发生腐蚀的电荷或物质与金属隔离,影响腐蚀动力学过程,从而减缓腐蚀的发生。

腐蚀介质中使用范围最广的缓蚀剂一般为有机缓蚀剂,它们具有非常好的吸附性,这与其自身结构特点有关。大部分有机缓蚀剂拥有双亲结构,亲水基团和疏水基团分布在分子结构的两端。酸性溶液中,缓蚀剂的N、S、P等元素的未共用电子对,与H+或阳离子配位成为鎓离子。鎓离子带有正电荷,能够吸附到阴极区,使阴极区带有正的过剩电荷,提高氢离子在阴极区的反应过电位,降低腐蚀速率。吸附包括了物理和化学吸附两种方式。物理吸附一般没有选择性,本身受温度的影响比较小。化学吸附的本质是缓蚀剂与金属形成配位键,一般情况下由缓蚀剂提供电子,与金属的空d轨道发生化学吸附,吸附能力与缓蚀剂的电子云密度有关,双键、三键、共轭结构都能够增大电子云密度,增强缓蚀剂的化学吸附能力和耐腐蚀性。许多研究表明,缓蚀过程中两种吸附方式是同时存在的,也有人认为物理吸附是化学吸附的初级阶段。

(1)有机缓蚀剂极性基团的物理吸附

一般认为,有机缓蚀剂极性基团以鎓离子的形式吸附在金属的表面。鎓离子带一个单位的正电荷,由于静电引力,鎓离子吸附在金属表面的阴极区,使金属表面带正电荷,于是去极化剂H+就难接近金属,从而大大减缓了腐蚀速度。

物理吸附的特征是:吸附的作用力小、具有可逆性;受温度影响小、对金

属无选择性、可以是单分子层吸附,也可以是多分子层的吸附。

(2)有机缓蚀剂极性基团的化学吸附

一般有机缓蚀剂分子中极性基团的中心原子为电负性较大的 N、O、S、P 等,它们都有孤对电子,当金属有空轨道时,中心原子提供孤对电子,就可能与金属的空轨道形成配位键,从而使缓蚀剂分子吸附在金属表面。

化学吸附的特征是:吸附作用力大、吸附过程缓慢、吸附不可逆,受温度

影响大、对金属有选择性、只能单分子层吸附。

北京化工大学陈国浩合成了一种新型多吸附中心的抗CO2腐蚀的缓蚀剂——聚酰胺聚脲(MPA)。动态失重法结果表明它能够有效地抑制CO2腐蚀;且随着使用浓度增大,缓蚀率提高。动电位极化曲线测试结果表明它是一种抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂。通过计算MPA分子单体的Fukui 指数,发现它在金属表面吸附的最主要的活性点为S原子,S 原子既可以向金属提供孤对电子,与Fe 形成共价键;也可以通过得到Fe 的电子形成反馈键,从而牢固的吸附在金属的表面;N33、N34两个杂原子可以通过获得Fe 的电子形成反馈键,使MPA分子更加牢固的吸附在金属的表面,有效的阻断了腐蚀介质与金属表面接触,起到保护金属的作用。

Okafor 等采用电化学方法研究了2-十一烷基-1-乙酸钠咪唑啉(2M2)和硫脲(TU)对N80 钢在25 °C,pH=4 的饱和CO2-3% NaCl 溶液中的缓蚀作用,结果表明,缓蚀率随着2M2 和TU 的浓度的增大而增大,但是当TU 浓度超过20 mg/L时,缓蚀率随着TU浓度的增大而减小。2M2 和硫脲通过多吸附中心吸附在金属的表面,对金属起到保护作用。同时2M2 和TU 之间具有良好的缓蚀协同效应,2M2 的存在,使得TU 能够更加牢固的吸附在金属的表面。

4. 缓蚀剂的评价方法

缓蚀剂的评价就是在各种各样的环境中,测量金属的腐蚀速率,并在相同的环境下测量加入适量缓蚀剂后的速率并参与对照,从而获得需要测量的缓蚀剂的缓蚀效率,当缓蚀性能最佳的时候,缓蚀剂的添加量以及同种缓蚀剂在何种的环境下使用。目前最为常用的缓蚀剂的评价手段主要为分析腐蚀终产物和电化学分析。常用的有失重法、量气和量热法可以用来分析检测腐蚀产物(1)失重法

试验方法有静态和动态之分。静态试验的操作方法很简单,金属试样和腐蚀介质都处于静止状态,但得出的结果与现场应用的效果有较大的差异,故一

般用来在试验室内进行初步的筛选和评定缓蚀剂。试验室动态试验与现场生产情况比较接近,常用的方法有高压釜失重试验等。

失重法能够直接得出金属因腐蚀而减少的质量,可以计算出在试验周期内

的平均腐蚀速率,进而计算出缓蚀率,从而评定缓蚀剂的缓蚀性能,计算公式如下所示:

式中,IE%为缓蚀率,CR0为未添加缓蚀剂时金属的腐蚀速率,CR为添加缓蚀剂后金属的腐蚀速率。

(2)电化学法

腐蚀的过程从根本上来说是一个电化学反应,采用电化学法能够对这一反应进行分析。应用于这种条件的缓蚀剂是由于直接吸附于电化学界面的表现。电化学测量是一种间接的方法,常用的有极化曲线和交流阻抗测试

5. 某些高温酸化腐蚀剂的适应温度

5.1曼尼希碱型酸化缓蚀剂

(1)7801型高温浓盐酸缓蚀剂

以苯乙酮、苯胺、六亚甲基四胺、丙炔醇等为原料于100℃下发生曼尼希反应,制成以酮醛胺缩聚物为主要成分的7801型高温浓盐酸缓蚀剂,其最高可耐120 ℃的温度。

(2)CT1-2型缓蚀剂

首先进行环己酮与甲醛缩合,后缩合物再与苯胺反应得到酮醛胺缩合物再将其与甲酰胺、丙炔醇混合并加入一定量的非离子型表面活性剂及溶剂,制得CT1-2型酸化缓蚀剂。其能适应120℃的施工环境。

(3)YSH-05型缓蚀剂

以脂肪胺、芳香酮和甲醛为主要原料合成母体缓蚀剂MNX,并与四种增效剂PA、XI、YCL、ZCL复配制得的YSH-05,耐温可达可达150℃。

曼尼希碱型酸化缓蚀剂使用温度范围在90-150℃之间

5.2 季铵盐类缓蚀剂

(1)8601-G高温浓盐酸酸化缓蚀剂

以季铵盐为主的多种有机物组成的复合缓蚀剂,应用于180-200℃。

(2)HQ-01型高温酸化缓蚀剂

氯化苄和喹啉在160-180℃内进行季铵盐化反应6h,然后加入平平加O和甲醇最终得到了HQ-01型高温酸化缓蚀剂,应用于200℃

5.3咪唑啉类缓蚀剂

咪唑啉及其衍生物是一类性能优良的环保型缓蚀剂,他可以在金属表面形成多吸附中心,降低腐蚀速率,并且毒性低、稳定性高,具有广阔的应用前景。

CIDS-01酸化缓蚀剂

由咪唑啉聚醚复盐作主要成分,与多种助效剂、助溶剂及表面活性剂共同复配而成,该产品无毒无味,凝固点低,缓蚀能力强,适用于150℃以下油层酸化。

金属缓蚀剂及其研究进展

金属缓蚀剂及其研究进展 课程:腐蚀与材料保护 主讲老师: 陈存华 院系:化学学院 专业:应用化学 学号: 2010214131 姓名:张伟 华中师范大学化学学院 2012年12月

金属缓蚀剂及其研究进展 摘要:金属的缓蚀一直是人们极为关注的重要课题,本文综合近十年来文献简述了缓蚀剂的机理,常见的分类,重点叙述了金属缓蚀剂的前沿发展和技术缓蚀剂的应用,总结了缓蚀剂的研究意义,并对未来缓蚀剂的发展方向做展望。 关键词:金属缓蚀剂分类前沿应用意义 一、前言: 金属腐蚀,就是指金属在外界环境的作用下引起的破坏或变质。它不仅影响了原有金属的光泽,而且带来了很大的经济损失。据报道2000年美国由于金属腐蚀造成的直接经济损失约为1300 多亿美元,在2005年我国由于腐蚀所造成的直接经济损失约占国民经济总产值的2%-4%,而间接损失几乎无法估量。金属腐蚀不但限制了科学技术的发展,破坏了工艺过程和生产节奏,而且污染环境,影响人类的身体健康。所以,怎样防止金属腐蚀已成为世界性的问题。 缓蚀剂(Corrosion Inhibitor)是一种无机物或有机物,加到腐蚀介质中,借助于这种物质在金属和腐蚀介质的界面上的物理和化学作用,可以防止或降低金属的腐蚀速度,减少金属在所在介质中的腐蚀。缓蚀剂在金属防护中的应用,是腐蚀科学与表面工程学科发展的一项重要成就。百余年来,缓蚀剂的开发、应用在化工、石油、电力、机械、金属加工、交通运输、核能及航天等领域中,起着极其重要的作用。近半个世纪以来,缓蚀剂的品种、质量得到了进一步扩大和提高。30年代以前,缓蚀剂的品种只有百余种。到80年代中期,仅酸性介质缓蚀剂的品种就已超过5000 余种。这种发展速度是其他化学助剂、添加剂类无以伦比的。当前,世界各国相关的科技界、企业界对它的开发和应用前景极为关注。 二、缓蚀剂的机理研究简述 金属的缓蚀有多种机理,其中主要的作用有:(1) 屏蔽效应。这主要是由于缓蚀剂的存在阻碍了金属颜料与腐蚀介质的接触,降低了腐蚀速度,同时也可能因为缓蚀剂分子上的基团与腐蚀介质的分子基团形成了螯合作用,减低了腐蚀介质对金属颜料的侵害。(2) 电化学防护:当缓蚀剂、金属颜料与腐蚀介质之间由于电化学反应形成了一层保护膜,这层膜的形成减少了介质对颜料的腐蚀,从而保护了金属颜料。大多数的有效保护作用都是这些效应相互结合得到的。 三、金属缓蚀剂的分类 1.按化学组成分类 (1)无机缓蚀剂—无机化合物。多用于氧作为腐蚀物质的中性水介质体系中,也叫中性缓蚀剂。如铬酸盐,磷酸盐,硝酸盐,硅酸盐等。无机缓蚀剂的特征是能是金属表面氧化,并是金属的腐蚀电位向高电位方向移动,即具有是金属钝化的作用。 (2)有机缓蚀剂—有机化合物。多用于酸性腐蚀介质中,化合物种类很多。有机缓蚀剂对腐蚀电位几乎无影响,主要是以分子状态在金属表面进行吸附,从

金属缓蚀剂

第十一讲金属缓蚀剂 陈旭俊徐瑞芬 缓蚀剂是一种在低浓度下能阻止或减缓金属在环境介质中腐蚀的物质。缓蚀剂又叫作阻蚀剂、阻化剂或腐蚀抑制剂等。 缓蚀剂保护技术已经发展为一项重要的防腐蚀技术,广泛用在石油、冶金、化工、机械制造、动力和运输等部门。 一、缓蚀剂的分类 缓蚀剂的品种繁多,常用的如亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸盐、石油磺酸钡、亚硝酸二环已胺等,至今尚难以有统一的分类方法。常见到的分类方法有以下几种。 1.按缓蚀剂作用的电化学理论分类 (1)阳极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阳极过程而阻滞金属腐蚀的物质。这种缓蚀剂通常是由其阴离子向金属表面的阳极区迁移,氧化金属使之钝化,从而阻滞阳极过程。例如,中性介质中的铬酸盐与亚硝酸盐。一些非氧化型的缓蚀剂,例如苯甲酸盐、正磷酸盐、硅酸盐等在中性介质中,只有与溶解氧并存,才起到阳极抑制剂的作用。 (2)阴极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阴极过程而阻滞金属腐蚀的物质。这种缓蚀剂通常是由其阳离子向金属表面的阴极区迁移,或者被阴极还原,或者与阴 离子反应而形成沉淀膜,使阴极过程受到阻滞。例如ZnSO 4、Ca(HCO 3 ) 2 、As3+、Sb3+ 可以分别和OH-生成Zn(OH) 2、Ca(OH) 2 沉淀和被还原为As、Sb覆盖在阴极表面, 以阻滞腐蚀。 (3)混合型缓蚀剂这种缓蚀剂既可抑制阳极过程,又可抑制阴级过程。例如含氮和含硫的有机化合物。 2.按化学成分分类 (1)无机缓蚀剂,如铬酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐等。 (2)有机缓蚀剂,如胺、硫脲、乌洛托品等。 3.按缓蚀剂所形成保护膜的特征分类 (1)氧化膜型缓蚀剂通过使金属表面形成致密的、附着力强的氧化膜而阻滞金属腐蚀的物质。例如,铬酸盐、重铬酸盐、亚硝酸钠等。由于它们具有钝化作用,故又称为钝化剂。 (2)沉淀膜型缓蚀剂由于与介质中的有关离子反应并在金属表面生成有一定保护作用的沉淀膜,从而阻滞金属腐蚀的物质。例如在中性介质中的硫酸锌、聚磷酸钠、碳酸氢钙等。 (3)吸附膜型缓蚀剂能吸附在金属表面形成吸附膜从而阻滞金属腐蚀的物质。例如酸性介质中的许多有机化合物。 上述缓蚀剂所形成的三种保护膜的不同特征比较见表1。

高温缓蚀剂综述1

高温缓蚀剂综述 一.研究背景 近年来,随着油田不断加大开采深度及大量高酸原油的进口,我国原油日益重质化、劣质化,其酸值不断提高,对原油加工设备的腐蚀越来越严重,腐蚀问题已成为影响国民经济和社会可持续发展的重要因素。 自20世纪70年代以来,世界上的一些发达国家相继对腐蚀损失做过相对系统的调查。各国的调查显示:腐蚀损失占到了各国国民经济总量的1%~5%,其中腐蚀损失的1/4是可以通过采取普遍使用耐蚀材料及采用适宜的防蚀的方法来加以避免。采用防腐蚀措施后,各国腐蚀损失从1979年占当年GNP的4.9%,降低到1999年的4.2%。早在20世纪20年代,在石油炼制过程中人们就已经对环烷酸造成的腐蚀有所认识,此后人们一直在努力去克服石油炼制过程中环烷酸的腐蚀问题。对于我国来说,胜利原油,辽河原油等都是高酸值的原油,在炼厂炼制原油过程中不可避免的会碰到环烷酸的腐蚀问题。特别是近几年,随着全球原油价格持续攀高,原油品质差价逐渐增大,由环烷酸腐蚀引起的炼厂设备腐蚀问题日趋严重。2004年8月5日中国石油锦州石化公司蒸馏车间二套减压蒸馏装置减压炉炉管四路炉出口管泄漏三路,均发生在每路炉出口的炉管弯头附近和直管段的任何部位,炉管弯头附近和直管段减薄穿孔,被迫临时停工抢修。2006年10月16日中国石油化工股份有限公司武汉分公司1号常减压蒸馏装置扩能改造后减压塔及内构件在高温环烷酸环境下减二、三、四线填料腐蚀严重,集油箱腐蚀减薄、油气管线切向进料口环形分布器入口处箱板冲蚀破损三处约2m2,造成了巨大的经济损失。某企业3号常减压装置,2003年11月发现有一重油高温管线压力表接管焊缝泄漏,进一步扩大检查时发现大部分常压重油高温管线减薄非常严重。该管线从开工到出现泄漏仅运行18个月,年平均减薄3~5mm,常压炉辐射出口管线最薄处只有3mm。扬子石化公司加工酸值较高的鲁宁管输油,导致Cr5Mo炉管在环烷酸腐蚀下局部穿孔泄露而造成停车,给正常生产、安全生产带来非常大的损失。在石油炼制过程中,环烷酸腐蚀是普遍存在的技术难题,要真正的克服该技术难题必须通过研究环烷酸腐蚀的特征、机理、成膜特点、以及从理论上来解释环烷酸腐蚀的特征。通过不断的研究工作来认识环烷酸腐蚀的

环境友好型缓蚀剂的研究现状及展望

环境友好型缓蚀剂的研究现状及展望 摘要:综述了国内外高效环境友好型缓蚀剂的研究进展, 展望了新型高效环境友好型缓蚀剂的发展趋势。从对环境友好型缓性剂制备方法的改进和开发该类缓蚀, 存在的问题等方面进行综合评价, 指出运用绿色化学的思想研究和制备环况友好型缓饮是未来缓性剂的发展方向。 关键词:腐蚀环境友好缓蚀剂 Environmental Friendly Corrosion Inhibitors Research Present Situation And Prospect Abstract :At Home And Abroad Were Summarized Efficient Environment Friendly Corrosion Inhibitors Research Progress,The Prospect Of New And High Efficient Environmental Friendly Corrosion Inhibitors Trend Of Development.Corrosion Inhibition From The Improvement And Development Of Environment-Friendly Sexual Relief Agent Preparation Method Such, The Existing Problems Of The Comprehensive Evaluation, Pointed Out That The Idea Of Using Green Chemical Research And Preparation Ring In Friendly Slow Drink Is The Future Of Slow The Development Direction Of The Agent. Key Words: Corrsosion Environment Friendly Corrosion Inhibitors

缓蚀剂的缓蚀效率及其评价方法(最新版)

( 安全管理 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 缓蚀剂的缓蚀效率及其评价方 法(最新版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

缓蚀剂的缓蚀效率及其评价方法(最新版) 缓蚀剂的评价采用的是金属腐蚀速率的测试方法,即测定金属在添加一定缓蚀剂的腐蚀介质中的腐蚀速率,并与此金属在不加缓蚀剂的腐蚀介质中的腐蚀速率进行对比,从而确定缓蚀效率和最佳使用条件。 (1)缓蚀剂的缓蚀效率 缓蚀效率是表征缓蚀剂性能的重要参数,定义为: 式中v0 ——未加缓蚀剂时金属的腐蚀速率,单位为g/(m2 ·h)或mm/a等; v——加缓蚀剂后金属的腐蚀速率,单位为g/(m2 ·h)或mm/a等; η——缓蚀剂的缓蚀效率。 (2)缓蚀剂缓蚀效果的评价方法

①实验室测试方法: a.失重法失重法是最常见的、最简单的测定缓蚀剂缓蚀效果的方法。它通过实验室模拟腐蚀介质环境和现场试验来进行。分别测取金属在未加缓蚀剂和加入缓蚀剂后的腐蚀介质中的腐蚀失重,从而确定其腐蚀速率,再比较缓蚀剂的缓蚀效果。缓蚀剂配方的筛选、浓度、用量的选用、失效期的测定及复配物的选择也可采用失重法。 b.电化学法电化学方法采用电化学极化手段,利用电化学动力学理论和测试手段,通过对缓蚀剂加入前后在腐蚀介质中金属表面的极化特征的研究,以及利用T如l曲线外推法和极化电阻法对金属腐蚀速率的测定,来评价金属在缓蚀剂中缓蚀性能的优劣。 c.光谱法和表面谱法近年来,采用光谱法和表面谱法对添加缓蚀剂后金属表面膜结构的作用的研究,也已成为评价缓蚀剂的手段和技术。例如利用吸收光谱、拉曼散射光膜、X线光电子能谱和俄歇电子能谱等技术。 ②现场评价方法在现场腐蚀敏感部位进行“挂片”试验检测,定期取出样片检测其失重和局部腐蚀情况;定期分析腐蚀介质中的

缓蚀剂技术全集

gi001.缓蚀剂技术全集---中国热门致富技术网 [200610112446]--用于封闭式循环水系统的缓蚀剂 一种专用于封闭式循环水系统的液体型缓蚀剂,并涉及它的应用和制备方法。本缓蚀剂含有下述组分和重量百分比含量:硼砂5.5-10%、苛性碱1.0-3.0%、硅酸盐3.5-4.2%、亚硝酸盐6.4-12.4%、2-巯基苯并噻唑0.1-1.0%,剩余为水。本缓蚀剂采用了多种抑制剂和有机增效剂,能够有效的防护黑色金属、铜及铜合金等有特殊的防护功能。利用本发明的缓蚀剂可以使系统的碳钢腐蚀速率从不加药时的2毫米/年降至小于0.02毫米/年。所述缓蚀剂不含贵金属和重金属,遇到偶然泄漏或排放时不会对环境造成污染。 [200710045915]--一种绿色环保型金属防腐蚀缓蚀剂 本发明涉及一种由绿色环保型金属防腐蚀缓蚀剂,属防腐蚀化学制剂技术领域。本发明的一种金属防腐蚀缓蚀剂,是由肌醇六磷酸酯PA和聚丙烯酸钠PAAS组成;将上述两种物质配制成混合溶液的总浓度为25~35mg/L;并且肌醇六磷酸酯PA和聚丙烯酸钠PAAS的浓度比,即PA∶PAAS=1.5~2.0∶1;构成一种含有肌醇六磷酸酯PA和聚丙烯酸钠PAAS的复配型金属防腐蚀缓蚀剂。本发明的PA与PAAS的复配溶液缓蚀剂具有良好的对金属的防腐蚀缓蚀作用,具有用量低、缓蚀阻垢能力强的突出优点;另外对环境无污染。 [200610047126]--一种尿嘧啶类碳钢酸洗缓蚀剂及其应用 本发明涉及缓蚀剂生产技术领域,具体地说是用以防止碳钢及其制品在酸洗过程中不必要的腐蚀和酸液消耗的一种尿嘧啶类碳钢酸洗缓蚀剂及其应用。其缓蚀剂为尿嘧啶类化合物中的一种或组合,其应用是用加有缓蚀剂的清洗液浸没清洗碳钢。其中:清洗液为0.1mol/L-1mol/L浓度的酸洗液,每升酸液中加入 0.001g-2.0g缓蚀剂在室温时浸没0.5-4h。本发明缓蚀剂的成分是尿嘧啶类化合物,其为遗传物质核酸的组成部分,因而广泛存在于自然界中,无毒无害。并且采用本发明的缓蚀剂清洗碳钢及其产品的表面,能防止在酸洗过程中基体金属的过度浸蚀和酸液的过度消耗,其用量低、效率高、持续作用能力强。 [200610086811]--酯类润滑油用缓蚀剂 本发明公开了一种酯类润滑油用缓蚀剂,属于苯并三唑衍生物,是为了解决酯类润滑油在使用环境下由于氧化作用产生游离酸、形成腐蚀性介质,而使金属铜腐蚀的问题。采用苯并三唑与一元不饱和酸的酯类化合物反应,生成含有苯并三唑结构的酯类缓蚀剂,其结构式如上。本发明主要用于酯类润滑油。 [200710117759]--水基携带非活性硝酸酸化缓蚀剂 本发明公开了一种水基携带非活性硝酸酸化缓蚀剂,由固体组分和液体组分组成;其中,固体组分包括:硫脲20~40%、硫代硫酸盐8~25%、乌洛托品40~70%,碘化钾2~5%,十二烷基苯磺酸2~10%;液体组分为:苯胺50~80%和异丙醇20~50%组成;上述比例为重量百分比。本发明能够实现目标地层温度在90℃左右时,腐蚀速率不超过10g/m2h,而缓蚀率在99%左右。 [200710039755]--一种用于不锈钢管凝汽器的低磷阻垢缓蚀剂 本发明公开了一种用于不锈钢管凝汽器的低磷阻垢缓蚀剂,其含有0.5~1mg/L的羟基亚乙基二膦酸。还含有0.5~2mg/L的水解聚马来酸酐和1~2mg/L的聚天冬氨酸,低磷阻垢缓蚀剂的总质量分数之和为3mg/L。不锈钢在本发明总浓度为3mg/L的低磷阻垢缓蚀剂存在下在浓缩不同倍率的冷却水中的极化曲线表明,随着浓缩倍率的增加直至浓缩到6倍,不锈钢都没有发生点蚀,过钝化电位一直保持在900mV以上,本发明对不锈钢具有良好的缓蚀性能,其在50℃下进行静态阻垢实验证明阻垢率高达93%以上。 [200710039754]--一种用于不锈钢管凝汽器的绿色阻垢缓蚀剂 本发明公开了一种用于不锈钢管凝汽器的绿色阻垢缓蚀剂,其组成是:2~6mg/L的水解聚马来酸酐和2~6mg/L的聚天冬氨酸。所述绿色阻垢缓蚀剂中水解聚马来酸酐和聚天冬氨酸的总质量分数之和为8mg/L。不

缓蚀剂的成膜机理分析

缓蚀剂的成膜机理分析 1 缓蚀剂的分类 缓蚀剂的应用广泛,种类繁多,分类方法也较多,人们常常从不同的角度对缓蚀剂进行分类,常见的分类方法有: 1) 根据化学组成分类[1 ] . 按照构成缓蚀剂的物质是无机化合物还是有机化合物可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂. 2) 根据所抑制的电极过程分类. 按照缓蚀剂在电化学腐蚀过程中抑制的电极反应是阳极反应还是阴极反应或两者兼而有之,缓蚀剂可分为阳极型缓蚀剂,阴极型缓蚀剂或混合型缓蚀剂. 一般来说,阳极型缓蚀剂使金属的腐蚀电位Ec向正的方向移动,阴极型缓蚀剂使金属的腐蚀电位Ec向负的方向移动; 而混合型缓蚀剂则对腐蚀电位Ec的影响较小,故腐蚀电位的移动很小或没有移动. 3) 根据所生成保护膜的类型分类[2 ] . 按照缓蚀剂在保护金属过程中所形成的保护膜的类型,缓蚀剂可以分为钝化膜型缓蚀剂、沉淀膜型缓蚀剂和吸附膜型缓蚀剂. 其中沉淀膜型缓蚀剂又分为水中离子型和金属离子型两种. 2 缓蚀剂在金属表面形成保护膜的机理分析 2. 1 钝化膜型缓蚀剂 钝化膜型缓蚀剂简称钝化剂,为无机强氧化剂[3 ] .如铬酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐和钨酸盐等. 在反应中比较容易被还原的强氧化剂才能作钝化剂. 以铬酸盐为例,铬酸盐包括铬酸(H2CrO4) 和重铬酸(H2Cr2O7) 的可溶性盐,如Na2Cr2O7 、Na2CrO4 、K2Cr2O7 、(NH4) 2CrO4 等, 分子结构中铬为正六价. 铬酸盐和重铬酸盐可以以任何比例混合而不影响缓蚀效果,所以一般统称为铬酸盐. 铬酸盐有很强的氧化能力,发生氧化反应时Cr6 +还原为Cr3 + . 铬酸盐在较高浓度时是十分有效的阳极钝化剂. 铬酸盐对碳钢的钝化与碳钢在H2SO4 中的电位极化相似,钝化时铁表面发生的反应为: Cr2O72 - + 8H+ + 6e →Cr2O3 + 4H2O 反应时被还原的铬酸盐以Cr2O3 的形态吸附在铁的表面和铁表面同时生成的Fe2O3 共同组成钝化膜,反应为:2Fe + 3H2O →Fe2O3 + 6H+ + 6e 用铬酸盐钝化的铁的表面那层钝化膜,充分脱水,结构致密,防腐性能好. 而其它缓蚀剂处理铁都无法得到这样的膜,甚至用KMnO4 强氧化剂也不能达到铬酸盐钝化铁的那种程度. 铬酸盐的优点是:它不仅对钢铁,而且对铜、锌、铝及其合金都能给予良好的保护;适用的pH 值范围很宽(pH = 6~11) ;缓蚀效果特别好,使用铬酸盐作缓蚀剂时,碳钢的腐蚀速度可低于0. 025 mm/ 年. 铬酸盐的缺点是:毒性大,环境保护部门对铬酸盐的排放有严格的要求;容易被还原而失效,不宜用于有还原性物质(例如硫化氢) 泄露的炼油厂的冷却系统中. 2. 2 沉淀膜型缓蚀剂

清洗剂安全技术说明书MSDS

XXX品牌化学品安全技术说明书 MSDS 第一部分:化学品及企业标识 化学品中文名称:XXX 清洗剂 化学品英文名称:XXX Cleaner 企业名称:深圳市xxx 科技有限公司 xxxxxxxx Technology Co., Ltd 地址:深圳市龙华区xxx 邮编:xxxx 电话号码:xxxx 企业应急电话:xxxx 传真号码:xxxx 电子邮件地址:xxxx 推荐用途:主要用于铝合金、不锈钢、镀锌板表面切削液、冲压油等脏污的清洗。限制用途:无 修订日期:2019年1月1日 第二部分:危险性概述 危险性类别:皮肤腐蚀/刺激类别2 严重眼睛损伤/眼睛刺激性类别1 对水环境慢性危害类别3 标签要素: 象形图: 危险性说明:吞食伤消化道 腐蚀皮肤 刺激眼睛 防范说明:使用本产品时不要进食、饮水和吸烟

操作后彻底清洗双手 眼睛接触提取眼睑,用流动清水清洗5~10分钟 皮肤接触要用大量流动清水冲洗 食入要漱口,禁止催吐,立即就医 穿橡胶耐酸碱服,戴橡胶耐酸碱手套 燃爆危险:无 健康危害: 食入:消化道灼伤,粘膜糜烂,出血 皮肤:长时间皮肤接触可致脱脂、脱皮 眼睛:液体对眼有刺激性,会引起眼睛灼伤、发炎 环境影响:由于呈碱性,对水体可造成污染,对植物和水生生物应给予特别注意。 第三部分:成分/组成信息 混合物主要成分CAS号浓度范围特种表面活性剂十二烷XXX XXX10~20 %缓蚀剂硅酸钠XXX1~ 5% 助剂碳酸钠XXX12 ~ 20% 水XXX55~77% 第四部分:急救措施 皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用流动清水冲洗至少15分钟,不适就医。 眼睛接触:立即提起眼睑,用流动清水彻底冲洗5~10分钟,不适就医。 食入:漱口,禁止催吐,立即就医。 第五部分:消防措施 灭火剂和灭火方法:无 危险特性:无 灭火注意事项以及防护措施:无

现代表面工程与技术概述

现代表面工程与技术 Modern Surface Engineering and Technology 什么是表面工程? 表面工程是将材料的表面与基体一起作为一个系统进行设计,利用各种表面技术,使材料的表面获得材料本身没有而又希望具有的性能的系统工程。 第一章表面技术概论 表面技术是直接与各种表面现象或过程相关的,能为人类造福或被人们利用的技术----宽广的技术领域。 一、使用表面技术的目的 1、提高材料抵御环境作用能力。 2、赋予材料表面功能特性。 3、实施特定的表面加工来制造构件、零部件和元器件。 途径: 表面涂覆:各种涂层技术(电镀、化学镀、热渗镀、热喷涂、堆焊、化学转化膜、涂装、气相沉积、包箔、贴片)。 表面改性:喷丸强化、表面热处理、化学热处理、激光表面处理、电子束表面处理。 二、表面技术的分类 1、按作用原理 (1)原子沉积 电镀、化学镀、物理、化学气相沉积 (2)颗粒沉积 热喷涂、搪瓷涂敷 (3)整体覆盖 包箔、贴片 (4)表面改性 2、按使用方法 (1)电化学法 电镀、电化学氧化(阳极氧化) (2)化学法 化学转化膜、化学镀 (3)真空法 物理、化学气相沉积、离子注入 (4)热加工法 热浸镀、热喷涂、化学热处理、堆焊 (5)其它方法 涂装、机械镀、激光表面处理

三、表面技术的应用 1、广泛性和重要性 (1)广泛性 内容广 基材广 种类多 遍及各行业,用于构件、零部件、元器件,效益巨大 (2)重要性 ?改善耐腐蚀、磨损、氧化、疲劳断裂、辐照损伤 ?提高产品长期运行可靠性、稳定性 ?满足特殊要求(必不可少或唯一途径)

?生产各种新材料、新器件(在制备临界温度超导膜、金刚石膜、纳米多层膜、纳米粉末、纳米晶体材料、多孔硅中起关键作用;又是许多光学、微电子、磁性、化学、生物等功能器件研究和生产的基础) 2、在结构材料及构件和零部件上的应用 表面技术作用:防护、耐磨、强化、修复、装饰 3、在功能材料和元器件上的应用 制造装备中具独特功能的核心部件。 表面技术可制备或改进一系列功能材料及元器件 物理特性: ?光学 反射镜材料,防眩零件 ?热学 散热材料,耐热涂层,吸热材料 ?电学 表面导电玻璃,绝缘涂层 ?磁学 磁记录介质,电磁屏蔽材料,磁泡材料 化学特性: 分离膜材料 4、在人类适应、保护和优化环境方面的应用 (1)净化大气 原料、燃料→CO2、NO2、SO2 措施:回收、分解 方法:制备触媒载体(钯炭、铂炭、钌炭、铑炭) (2)净化水质 制备膜材料,处理污水、化学提纯、水质软化、海水淡化 (3)抗菌灭菌 TiO2(粉状、粒状、薄膜状)可将污染物分解 ?当光照射半导体化合物时,并非任何波长的光都能被吸收和产生激发作用,只有能量E满足式(1)的光量子才能发挥作用。 ?光子波长 h-普朗克常数,4.138×10-15 eV·s; c-真空中光速,2.998×1017 nm/s 锐钛型TiO2的Eg = 3.2eV ?在TiO2粒子表面上,有还原作用;产生氧化作用。 在界面处的还原作用:

气相缓蚀剂及其特点

?相缓蚀剂及其特点 目前,防止金属腐蚀的方法多种多样,包括使用涂料、电镀、电化 学保护、使用缓蚀剂等。缓蚀剂是一种防腐蚀化学品,将其少量物质加 入到腐蚀介质中,借助其该物质在金属表面上发生物理、化学作用,能 够显著降低金属材料的腐蚀速度。许多无机和有机化合物均可以用来作 为缓蚀剂。缓蚀剂按其作用机理,可分为阳极型缓蚀剂、阴极型缓蚀剂、 吸附型缓蚀剂和沉淀膜型缓蚀剂。缓蚀剂按其作用的物理状态可分为非 挥发性和挥发性缓蚀剂两种。前者主要用于液体介质中,与金属表面直 接接触而发挥作用,包括油溶性缓蚀剂和水溶性缓蚀剂;后者又称气相 缓蚀剂,具有良好的挥发性,使用时不用接触金属表面,其有效的缓蚀 成分在常温下自动挥发至金属表面而起到保护作用。气相缓蚀剂 (vaporphase inhibitor,VPI),又叫挥发性缓蚀剂(volatile corrosion inhibitor,VCI),或气相缓蚀剂。在金属储运过程的一定时间

和空间里,只需加量的这种物质,依靠它所挥发的缓蚀分子或缓蚀基团在金属表面的作用,就能使金属免受大气腐蚀或降低腐蚀速度。 气相缓蚀剂及气相防锈包装材料的成功应用,对于金属制品、器械、工序间半成品的储存、包装、运输和保管是一项重大的技术进行步,它具有下列一些技术特性: 1:在被气相缓蚀剂挥发的气体充满了的整个 包装空间,对裸露的金属表面均有良好的防锈作 用,因而无须考虑金属的形状和结构,有着广泛的 适用性; 2:采用气相缓蚀剂保护的金属构件,其表面 无需其它防锈处理,且包装工艺简单、可靠、使用 方便; 3:气相缓蚀剂的使用无需特殊设备,生产占 地面积小,包装成本较低;

缓蚀剂见解

缓蚀剂见解 能防止或减缓腐蚀性介质对金属侵蚀的物质称做缓蚀剂,主要用于水处理、油田、炼油、润滑剂、锅炉供水等。水处理缓蚀剂有三种类型。⑴钝化膜型缓蚀剂,在金属表面上进行氧化,生成具有抗腐蚀性的钝化薄膜,可在邻近地区扩散而达到缓蚀目的。这类缓蚀剂有:①铬酸盐、重铬酸盐。能与铁铝等生成稳定的钝化膜;②亚硝酸盐。作用与重铬酸盐的缓蚀性能相似,特别适用于铝和铝合金;③钼酸盐。毒性较小,价格低廉,但钝化作用较差;④钨酸盐和钨杂多酸盐。这类盐有发展前途,性能优于钼系。⑵沉淀膜型缓蚀剂,在金属表面上形成沉淀薄膜。这类缓蚀剂有:①聚磷酸盐。它是目前世界上最广泛使用的缓蚀剂,一般与其他缓蚀剂配合使用。聚磷酸盐与钙、锌、锰及其他二价金属离子共存时,能提高缓蚀性能,但在高温时易水解,发生点蚀;②硅酸盐。多作为饮用水处理缓蚀剂,对铜、镍等缓蚀剂效果较好,对铝、锌、铁等则较差;③锌盐。在冷却水处理中,常用为阴极缓蚀剂;④硼酸盐。是新型缓蚀剂,毒性小,化学稳定性好,有发展前途;⑤有机磷酸盐。主要优点是毒性小,化学稳定性好,不易水解,缓蚀性能好,并有阻垢作用。⑥肌氨酸。与金属作用生成五环或六环状络合物,缓蚀效果较好。⑶有吸附基和疏水基的有机吸附膜缓蚀剂:①有机胺类,吸附基是胺基,疏水基是烷基,如十六胺、十八胺、吗啉、乙基哌嗪、三亚乙基二胺、季铵盐等;②硫醇类,多用于铜和铜合金,巯基和金属起化学吸附作用而成保护膜。有巯基苯并噻唑,β-巯基丙酸、巯基马来酸、巯基琥珀酸等;③木质素,一种天然纤维素,被吸附在金属表面上起缓蚀作用,木质素钠的溶解性和分散性较好,价格便宜,可与其他有机化合物混合使用;④葡萄糖酸盐。葡萄糖酸钠对钙、镁等阴离子有较好的络合作用,价格便宜,常与钼酸锌、水杨酸、聚丙烯酸混合使用,以提高缓蚀性能;⑤磺酸盐。从石油副产品制成磺化石油,再制成钾、钙、钡、铵盐作为缓蚀剂; ⑥磺酰胺化合物,用于高浓氯离子的冷却水处理,效果较好;⑦羟酸基类,对铁的缓蚀有明显效果。如用二聚酸和脂肪酸酯,在氟化硼催化剂作用下制成二聚环状脂肪酸化合物,可作铁的缓蚀剂;⑧多氨基的羟基化合物,采用C5~C18的脂肪醛和乙胺进行聚合,制成的多氨基的羟基化合物,可作酸洗缓蚀剂,缓蚀率达到98%。 用于其他用途的缓蚀剂有磺酸盐、伯胺类、磷酸酯类、丙酸酯类、二乙醇胺类等。 近几年世界对水处理缓蚀剂的需求呈上升趋势,1992年世界水处理缓蚀剂的总销售额为9.8亿美元,其中美国6.2亿美元,西欧1.78亿美元,日本1.80亿美元。预计到1996年世界的总销售额14.8亿,美国8.0亿美元,西欧2.0亿美元,日本2.25亿美元。 在世界水处理缓蚀剂技术中发展最迅速的是聚合物类产品,若干家公司已推出了用于废水处理(工业及城市)的新型聚合物缓蚀剂。美国的FMC公司最近买下了Ciba-Geigy公司的水处理业务,研究工作也转向聚合物化学,主要产品是马来酸和膦羟酸型的阻垢聚合物及羟膦乙酸缓蚀剂。该公司现向市场提供膜处理用的Flocaon丙烯酸类聚合物。FMC公司 同时也提供terbutylacine杀藻剂。 铬化合物过去只在生活用水系统中禁用,现在也禁止在其他系统中使用,转向使用磷

浅谈缓蚀剂

浅谈缓蚀剂 发表时间:2009-07-06T16:32:34.623Z 来源:《魅力中国》2009年第7期供稿作者:鲁爱萍[导读] 金属腐蚀在工业生产中是一种比较常见的现象。每年由于金属腐蚀所造成的损失数目惊人。浅谈缓蚀剂 鲁爱萍 【摘要】金属腐蚀在工业生产中是一种比较常见的现象。每年由于金属腐蚀所造成的损失数目惊人。加入缓蚀剂进行防腐蚀是一种比较简单实用的方法。因此,缓蚀剂的研究具有重要的现实意义。 【关键词】腐蚀;缓蚀剂;缓蚀 【Abstract】Metal corrosion in industrial production is a relatively common phenomenon. Each year as a result of metal corrosion caused by an alarming number of losses. Carried out by adding anti-corrosion inhibitor is a relatively simple and practical approach. Therefore, the study of corrosion inhibitor has important practical significance. 【keywords】Corrosion; Corrosion inhibitor; Inhibition 1.缓蚀剂的意义及特点 腐蚀是材料在各种环境作用下发生的破坏和变质。遍及国民经济的各个部门,给国民经济带来巨大的损失,尤其是金属制品在加工、贮存、运输和使用过程中,由于各种不同因素影响,造成的损失大大超过了自然灾害的总和,约占国民经济的2-4℅。而且由于腐蚀引发的生产安全问题,造成的生产事故和人身伤亡也是数不胜数。因此,搞好腐蚀的防护工作,已不是单纯的技术问题,而是关系到保护资源、节约能源、节省材料、保护环境、保证正常的生产和人身安全,发展新技术等一系列重大的社会和经济问题。所以,缓蚀剂的研究具有重要的现实意义。 到目前,人类已经找到了许多种防止或减缓金属腐蚀的方法。并在生产中得到了广泛的应用。在诸多金属防护措施中,加入缓蚀剂是一种工艺简便,成本低廉,适用性强的方法。如果选择适当的缓蚀剂,只需要添加少量缓蚀剂就能大大抑制金属的腐蚀速率,减缓金属的腐蚀。这种方法应用面很广,与其它金属防护方法比较有如下特点:可以不改变金属构件或制品的本性;由于用量少,添加缓蚀剂后的介质的性质基本不变;使用缓蚀剂一般不需要特殊的设施。 2.缓蚀剂的作用机理 关于缓蚀剂的作用机理,至今还没有一个公认的一致见解。不同的人从不同的方面分别作出了三种解释:电化学理论、吸附理论、成膜理论。实际上这三种理论相互间均有着内在的联系。由于缓蚀剂的种类繁多,作用机理也各有不同,因此,要正确了解缓蚀机理,必须根据缓蚀剂的种类和介质的性能,全面加以考虑。下面主要按保护膜的类型并结合有关的缓蚀理论进行说明。 2.1氧化膜型缓蚀剂的作用机理。氧化膜型缓蚀剂是以缓蚀剂本身作氧化剂或以介质中的溶解氧作氧化剂,使金属表面形成钝态的氧化膜,从而减缓金属的腐蚀.故氧化膜型缓蚀剂又叫钝化剂,它们大多数为无机物,也有少量的有机物.在氧化膜型缓蚀剂中有的缓蚀剂本身具有氧化性,可使铁氧化成氧化铁,并与自身的还原产物一起形成氧化物保护膜.对于本身不具有氧化性的氧化膜缓蚀剂,则必须有溶解氧的存在才有缓蚀效果. 2.2沉淀膜型缓蚀剂的作用机理。沉淀膜型缓蚀剂在金属的表面形成沉淀膜。沉淀膜可以由缓蚀剂相互作用形成,也可以由缓蚀剂与腐蚀介质中存在的金属离子反应形成。沉淀膜的厚度比氧化膜的厚度要厚。一般有几百到一千埃。由于沉淀膜电阻大,并能使金属与腐蚀介质相互隔开,因此,可以抑制金属的腐蚀。 2.3吸附膜型缓蚀剂的作用机理。吸附膜型缓蚀剂是通过缓蚀剂分子极性基团的物理吸附作用或化学吸附作用,使缓蚀剂附在金属的表面。这样,一方面改变金属表面的电荷状态和界面性质,使金属表面的能量状态趋向于稳定化,从而增加腐蚀反应的活化能,使腐蚀速度减缓;另一方面,被吸附的缓蚀剂上的非极性基团,尚能在金属的表面形成一层疏水性的保护膜,阻碍着与金属反应的有关的电荷或物质的转移,因而也使腐蚀速度减小。 因此,吸附型缓蚀剂实际上常是一种表面活性剂,其中极性基团是亲水性的,非极性基团是疏水性的或亲油性的。在吸附时,极性基团定位向着金属,而非极性部分则定位离开金属。当分子的亲水性较强时,则分散性较好,但吸附性较差。故对于不同的使用条件,要求有不同的亲水和亲油平衡体系。此外,有机缓蚀剂不只是能吸附,而且有时还能与金属离子一起形成难溶而又致密的覆盖层,所以能十分有效的抑制金属的腐蚀。 3.简介新型酸洗缓蚀剂 在各种腐蚀环境中,酸溶液是最富有腐蚀性的介质,在酸性介质中金属的破坏速率远比其它介质中为甚。而且在工业生产中酸性介质应用非常广泛,也非常重要。例如:酸洗、酸浸、酸沾、酸化等几种常用的酸处理工艺。在这些酸处理工艺中,均需向酸中添加缓蚀剂,以防止酸洗介质对金属的腐蚀并降低酸的非生产性消耗量。所以对缓蚀剂的需求量大,质量要求高。因此,有人对酸性介质缓蚀剂进行了研究,并研制了一种比较有效的新型酸性介质缓蚀剂。新研制的缓蚀剂是由乌洛托品和苯胺及加入适量的水和冰醋酸在120OC的条件下加热沸腾60min,得到黄色的粘稠状液体缩聚物。由于不溶于水,需要加入乳化剂Tx—10乳化,配比为Tx—10:缩聚物:水=1:1:4。加入量为4℅—6℅,在加入量为5℅时,对碳钢在7℅盐酸中的缓蚀率达到95.67℅。新研制的缓蚀剂是阴极型缓蚀剂,对金属腐蚀的阴极过程起抑制作用,而对阳极过程没有作用。 酸性介质缓蚀剂主要是吸附型的缓蚀剂,而且主要是有机类的,有机缓蚀剂分子是由极性基和非极性基组成,它的缓蚀效率取决于在金属表面上吸附的覆盖面积及构成屏蔽腐蚀的介质的保护膜厚度,被膜的致密度,吸附分子与金属间的吸附力以及吸附率等.为使少量的缓蚀剂充分发挥缓蚀作用,缓蚀剂分子的极性基与非极性基之间,应有适当的两相平衡,即极性基能牢固的吸附在金属表面上,非极性基能有效地覆盖全部金属表面.低分子有机化合物分散性好,覆盖率低,高分子有机化合物覆盖好,在水中溶解度低,分散性差,所以要加适当的表面活性剂以提高其分散性能。 参考文献 1.杨文治、黄魁元等,《缓蚀剂》,中国腐蚀与防护学会主编,化学工业出版,1989.10。 2.中国腐蚀与防护学会,《金属防腐蚀手册》,上海科学技术出版社,1989.6 ,171—234。

表面工程技术的作用

表面工程技术的作用 表面工程技术的作用是多种多样的,但其最重要的作用为提高金属机件的耐蚀性、耐磨 性及获得电、磁、光等功能性表面层。 1) 腐蚀保护性即可以提高基体材料的耐大气、海洋大气、天然水及某些酸碱盐的腐蚀作 用。例如若在钢构件上喷涂一层8515AI15合金,可使构件在海水中耐腐蚀20 - 40年。 2) 抗磨性包括抗磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损、冲蚀磨损等。例如若在刀具表面镀上一层 TiC、TiN或Al 203薄膜,成为防止钢屑粘结的表面薄层,从而提高刀具寿命3 - 6倍。 3) 电性能包括绝缘性、导电性等。 4 ) 耐热性包括抗高温氧化、热疲劳等性能。 5) 光学特性包括反光性、光选择吸收性、吸光性等性能。 6) 电磁特性包括磁性、半导体性、电磁屏蔽性等性能。 7) 密封性。 8) 装饰性包括染色性、光泽性等性能。 9) 其它表面特性诸如耐疲劳性、保油性、可焊接性等性能。 表面技术的应用使基体材料表面具有原来没有的性能,这就大幅度地拓宽了材料的应用领域,充分发挥了材料的潜力。举例如下: 1) 可用一般的材料代替稀有的、昂贵的材料制造机器零件,而不降低甚至超过原机件的质 量。 2) 可以把两种以上的材料复合,各取所长,解决单一材料解决不了的问题。 3) 延长在苛刻条件下服役机件的寿命。 4) 大幅度提高现有机件的寿命。 5) 赋予材料特殊的物理、化学性能,有助于某些尖端技术的发展。

6) 可成功地修复磨损、腐蚀的零件。 表面工程技术的分类 表面工程技术目前还没有统一的分类办法,但一般均认为表面工程技术包括表面涂镀技术、 表面扩渗技术和表面处理技术三个领域。表面涂镀技术是将液态涂料涂敷在材料表面,或者 将镀料原子沉积在材料表面,从而获得晶体结构、化学成分和性能有别于基体材料的涂层或镀层,此类技术有有机涂装、热?镀、热喷涂、电镀、化学镀和气相沉积等;表面扩渗技术是将原子渗入(或离子注入)基体材料的表面,改变基体表面的化学成分,从而达到改变其 性能,它主要包括化学热处理、阳极氧化、表面合金化和离子注入等;表面咫理技术是通过 加热或机械处理,在不改变材料表层化学成分的情况下,使其结构发生变化,从而改变其性 能,常用的表面处理技术包括表面淬火、激光重熔和喷丸等。可见,表面工程技术远远超出 了最初的化学热处理、电镀的范畴。 表面工程技术发展的主攻方向 目前,对新型金属表面技术主要集中力量开发的为以下三方面技术:

咪唑啉类缓蚀剂的研究现状及其展望

咪唑啉类缓蚀剂的研究现状及其展望 高文宇2、陈新萍1, 2,高清河2 (1.大庆师范学院 2.大庆石油学院) [摘要]介绍了咪唑啉类缓蚀剂的制备、影响产物收率的几个主要因素并比较了不同咪唑啉衍生物的缓蚀性能,阐述了其缓蚀机理,最后介绍了咪唑啉类物质的应用现状及前景。 [关键词]咪唑啉;缓蚀机理;缓蚀性能;缓蚀剂Abstract: the preparation of imidzoline and some key factors of corrosion inhibition that influe nce it,were proposed. Expose the mechanism of co rrosion inhibition ,at last , introduce the curr ent situation of imidzoline and prospect its fut ure. Key words:imidzoline;mechanism of corrosion inhi bition ;inhibitor 前言 咪唑啉学名间二氮杂环戊烯,是白色针状固体或白色乳状液体 [1]。合成初期,咪唑啉主要应用于印染和纺织业,随着人们对它研究的逐步深入,发现咪唑啉在酸性条件下有十分优良的缓蚀性能,首次做为缓蚀剂使用是在1946年9月,是一种咪唑啉及其盐的碳氧化合物[2]。

我们所说的咪唑啉类缓蚀剂是以咪唑啉为中间体经过改性的咪唑啉类衍生物。用FTIR对咪唑啉类物质扫描发现其在1600㎝-1处具有较强的吸收峰,究其原因是有C=N 键的存在,这也是鉴别咪唑啉类物质的重要依据之一。现在,它是锅炉酸洗、油田水处理过程中常用的一种缓蚀剂。在美国各油田使用的有机缓蚀剂以咪唑啉类物质最大。 1.咪唑啉及其衍生物的合成 1.1咪唑啉及其衍生物的合成 咪唑啉一般由有机酸和二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺在有机溶剂中进行缩合反应得到。其反应式如下[3]: (1) 反应中所生成的水不利于反应进行。原因有二点:其一,从反应动力学角度,生成的水不利于反应向正方向进行,使反应速度减缓;其二,水的存在促使生成产物水解以及其他副反应的进行,导致产品纯度下降。所以合成咪唑啉类缓蚀剂首先需要脱水处理。一般脱水方法有两种: (1)真空法:在该法中反应物在较低压强下混合加热,进行第一次脱水后,程序升温降压除去水分,完成第二次脱水。

缓蚀剂种类,作用原理(图文)详解

前言: 缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂。 它的用量很小(0.1%~1%),但效 果显著。主要用于中性介质(锅 炉用水、循环冷却水)、酸性介 质(除锅垢的盐酸,电镀前镀件 除锈用的酸浸溶液)和气体介质 (气相缓蚀剂)。缓蚀效率愈大, 抑制腐蚀的效果愈好。有时较低剂量的几种不同类缓蚀剂配合使用可获得较好的缓蚀效果,这种作用称为协同效应;相反地,若不同类型缓蚀剂共同使用时反而降低各自的缓蚀效率,则称为拮抗效应。缓蚀剂可按作用机理或保护被膜特性进行分类。 常见种类 ① 钝化剂:一般是无机类的强氧 化剂. 例如,铬酸盐、硝酸盐、钼酸盐等. 它们的作用就是使腐蚀介质具有 更强的氧化性,使金属表面保持完 整的氧化膜.其作用和电化学的阳

极保护异曲同工. ② 有机缓蚀剂:其中包括酸洗缓蚀剂和抗蚀油脂. 钢铁的酸洗是许多加工过 程的必不可少的预处理工 序,目的是除去钢铁表面的 氧化物,但这个过程必然也 会使金属本身受到腐蚀.为 了减少金属的腐蚀,在酸洗 时必须加入缓蚀剂. 这种缓蚀剂通常有:邻位和对位的甲苯硫脲、丙硫醚、二戊基胺、甲醛、对位硫甲酚等. 其作用机理是:缓蚀剂被普遍地吸附于钢铁的表面,使得钢铁酸洗时引起腐蚀的电极反应受到阻化.有的缓蚀剂可以提高氢的超电压,使氢离子还原的阴极反应受阻;有的缓蚀剂可使铁氧化为二价铁离子的反应受阻,使阳极极化.但一般认为,缓蚀剂可以同时减慢阴极和阳极的反应,使钢铁的腐蚀速率明显降低.抗蚀油脂用于金属材料和制件在运输和贮藏期间的暂时防腐,它主要由油、脂或蜡等加入少量有机添加剂组成.这种有机添加剂一般是极性化合物,可吸附于金属表面. 其作用机理相似于酸洗缓蚀剂,所不同的是,要求抗蚀油脂中的添加剂在近中性的条件下发生作用,而酸洗缓蚀剂要求在酸性条件下发生作用.作为抗蚀油脂中的添加剂的有机物质通常为:有机胺类、

缓蚀剂的分类以及主要用途

缓蚀剂 科技名词定义 中文名称:缓蚀剂 英文名称:inhibitor;corrosion inhibitor 其他名称:防锈剂 定义1:在腐蚀体系中添加少量即可使金属腐蚀速率降低的物质。 应用学科:船舶工程(一级学科);船舶腐蚀与防护(二级学科) 定义2:一种当它以适当的浓度和形式存在于环境(介质)中时,可以防止或减缓工程材料腐蚀的化学物质或复合物质。 应用学科:海洋科技(一级学科);海洋技术(二级学科);海水资源开发技术(三级学科) 定义3:在基体材料中添加少量即能减缓或抑制金属腐蚀的添加剂。 应用学科:机械工程(一级学科);表面工程(二级学科);防锈(三级学科)

缓蚀剂定义和分类 以适当的浓度和形式存在于环境(介质)中时,可以防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物,因此缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂。它的用量很小(0.1%~1%),但效果显著。这种保护金属的方法称缓蚀剂保护。缓蚀剂用于中性介质(锅炉用水、循环冷却水)、酸性介质(除锅垢的盐酸,电镀前镀件除锈用的酸浸溶液)和气体介质(气相缓蚀剂)。 缓蚀剂有多种分类方法,可从不同的角度对缓蚀剂分类。 (1)根据产品化学成分,可分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂、聚合物类缓蚀剂。 ①无机缓蚀剂无机缓蚀剂主要包括铬酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐、钼酸盐、钨酸盐、聚磷酸盐、锌盐等。 ②有机缓蚀剂有机缓蚀剂主要包括膦酸(盐)、膦羧酸、琉基苯并噻唑、苯并三唑、磺化木质素等一些含氮氧化合物的杂环化合物。 ③聚合物类缓蚀剂聚合物类缓蚀剂只要包括聚乙烯类,POCA,聚天冬氨酸等一些低聚物的高分子化学物。 (2)根据缓蚀剂对电化学腐蚀的控制部位分类,分为阳极型缓蚀剂,阴极型缓蚀剂和混合型缓蚀剂。 ①阳极型缓蚀剂阳极型缓蚀剂多为无机强氧化剂,如铬酸盐、钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、亚硝酸盐、硼酸盐等。它们的作用是在金属表面阳极区与金属离子作用,生成氧化物或氢氧化物氧化膜覆盖在阳极上形成保护膜。这样就抑制了金属向水中溶解。阳极反应被控制,阳极被钝化。硅酸盐也可归到此类,它也是通过抑制腐蚀反应的阳极过程来达到缓蚀目的的。 阳极型缓蚀剂要求有较高的浓度,以使全部阳极都被钝化,一旦剂量不足,将在未被钝化的部位造成点蚀。 ②阴极型缓蚀剂抑制电化学阴极反应的化学药剂,称为阴极型缓蚀剂。 锌的碳酸盐、磷酸盐和氢氧化物,钙的碳酸盐和磷酸盐为阴极型缓蚀剂。阴极型缓蚀剂能与

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