浅谈RAID 2.0和RAID 2.0+

浅谈RAID 2.0 / RAID 2.0+

1、由来

独立磁盘冗余阵列（RAID，redundant array of independent disks）是把相同的数据存储在多个硬盘的不同的地方（因此，冗余地）的方法。通过把数据放在多个硬盘上，输入输出操作能以平衡的方式交叠，改良性能，同时增加了平均故障间隔时间（MTBF）。

在目前大多存储系统中，RAID都是以物理硬盘为单元，故其故障恢复机制如图1所示：

图1：RAID系统故障恢复机制

但对于传统RAID系统而言，重构过程中数据没有可靠性保障，如果在重构完成前出现坏盘就将造成数据丢失，且不可恢复。所以对于一个存储系统而言，其可靠性的最重要标志就是其RAID重构时间越小越好，从而降低重构完成前再次坏盘的概率。早期存储系统大多使用FC盘且容量仅为几十个G，因此重构时间较短，重构中再次坏盘的概率低。

但随着近年来硬盘容量的快速增长，硬盘读写速度受磁盘转速等多方面影响增长缓慢，已无法满足系统对重构时间的要求。以一块2TB 7.2K rpm盘为例，重构时平均写入速度为30M/s左右，完成重构时间长达18个小时，因此重构过程中出现新的坏盘概率到大大增加，数据丢失的风险也大大增加。因此传统RAID技术已无法满足在系统中使用现代大容量硬盘的要求。在过去的几年里，许多存储领域的创新型初创公司如HUAWEI、3PAR等公司已经将磁盘阵列从基于磁盘的RAID发展成更为灵活的RAID 2.0及RAID

2.0+技术，不但整合了数据保护和跨磁盘规划数据分布的功能，而且充分满足虚拟机环

境下对存储的应用需求。

2、RAID 2.0定义

RAID 2.0（独立磁盘冗余数组2.0, Redundant Array of Independent Disks Version 2.0），为增强型RAID技术，有效解决了机械硬盘容量越来越大，重构一块机械硬盘所需时间越来越长，传统RAID组重构窗口越来越大而导致重构期间又故障一块硬盘而彻底丢失数据风险的问题。其基本思想就是把大容量机械硬盘先按照固定的容量切割成多个更小的分块（Chunk，通常为64MB），RAID组建立在这些小分块上，而不是某些硬盘上，我们称为分块组（Chunk Group）。此时硬盘间不再组成传统的RAID关系，而是组成更大硬盘数量的硬盘组（通常包含96块盘），每个硬盘上不同的分块可与此硬盘组上不同硬盘上的分块组成不同RAID类型的分块组，这样一个硬盘上的分块可以属于多个RAID 类型的多个分块组。以这样的组织形式，基于RAID 2.0技术的存储系统能够做到在一块硬盘故障后，在硬盘组上的所有硬盘上并发进行重构，而不再是传统RAID的单个热备盘上进行重构，从而大大降低重构时间，减少重构窗口扩大导致的数据丢失风险，在硬盘容量大幅增加的同时确保存储系统的性能和可靠性。RAID 2.0并没有改变传统的各种RAID类型的算法，而是把RAID范围缩小到分块组上。因此，RAID 2.0技术具备以下技术特征：

●几个、几十个甚至上百个机械硬盘组成硬盘组；

●硬盘组中的硬盘被分割成几十兆、上百兆的分块，不同硬盘上的分块组成的分

块组（Chunk Group）；

●RAID计算在分块组（Chunk Group）内进行，系统不再有热备盘，而是被同一

分块组内保留的热备块所代替。

图2：基于传统RAID技术的存储阵列故障恢复机制

图3：基于RAID 2.0技术的存储阵列故障恢复机制

3、RAID 2.0技术优点

由于RAID 2.0系统中一块硬盘故障后，重构可以在同一硬盘组内其他所有硬盘保留的热备空间上并发进行，使用RAID 2.0技术的存储系统具备以下优势：

快速重构：存储池内所有硬盘参与重构，相对于传统RAID重构速度大幅提；

●自动负载均衡：RAID 2.0使得各硬盘均衡分担负载，不再有热点硬盘，提升了

系统的性能和硬盘可靠性；

●系统性能提升：LUN基于分块组创建，可以不受传统RAID硬盘数量的限制分

布在更多的物理硬盘上，因而系统性能随硬盘IO带宽增加得以有效提升；

●自愈合：当出现硬盘预警时，无需热备盘，无需立即更换故障盘，系统可快速

重构，实现自愈合。

4、RAID 2.0+定义

RAID 2.0+（独立磁盘冗余数组2.0, Redundant Array of Independent Disks Version 2.0+）在RAID 2.0的基础上提供了更细粒度（可以达几十KB粒度）的资源颗粒，形成存储资源的标准分配及回收单位，类似计算虚拟化中的虚拟机，我们称之为虚拟块。这些容量单位一致的虚拟块构成了一个统一的存储资源池，所有应用、中间件、虚拟机、操作系统所需的资源可以在这个资源池中按需分配及回收。相对传统RAID系统，RAID2.0+技术实现了存储资源的虚拟化及预配置，存储资源的申请及释放完全自动化的通过存储池实现，而不再需要传统RAID阵列的RAID组创建，LUN创建，LUN格式化等耗时而容易出错的手工配置过程。因此，RAID 2.0+技术解决了虚拟机环境下，存储资源必须动态按需分配及释放的问题。在RAID 2.0基础上，RAID 2.0+技术具备以下技术特征：

●在RAID 2.0基础上，分块组（Chunk Group）被切分为容量从256KB到64MB的

虚拟化存储颗粒（Extent）；

●存储资源以以上颗粒为单位自动分配及释放；

●可以以以上颗粒度为单位在存储池内或不同存储池间进行细粒度分级存储；

●在系统通过扩展控制器扩展性能或容量后，可以通过自动化的迁移这些标准颗

粒来达到负载均衡的目的。

图4：基于RAID 2.0+技术的存储阵列

5、RAID 2.0+技术优点

RAID2.0+技术主要用于实现系统资源的智能分配，满足虚拟机环境对存储的需求：存储资源按需自动化分配及释放，满足了虚拟机对存储最本质的需求；

图5：基于RAID 2.0+技术的存储容量虚拟化

●可根据业务实时情况，将不同数据分级存储，通过灵活调配SSD等高性能存储

资源满足高性能业务需求；

图6：基于RAID 2.0+技术的实时资源调配

●根据业务特点自动迁移数据，提高存储利用效率；

图7：基于RAID 2.0+技术的自动数据迁移

6、参考资料

1.https://www.360docs.net/doc/632323271.html,/view/710

2.htm ,RAID

2.https://www.360docs.net/doc/632323271.html,/view/acecb2084431b90d6d85c70a.html，Raid 2.0技术介绍

3.https://www.360docs.net/doc/632323271.html,/cn/about/e-journal/storage/detail/hw-26695

4.htm，深入理解

RAID 2.0+技术

缓蚀剂研究进展

缓蚀剂的研究、开发与应用经历了不同阶段。最初, 由于冶金工业的发展, 为钢铁材料酸洗除锈和设备的除垢, 研制了酸洗缓蚀剂。随后, 因石油工业油井酸化技术的需要, 研究开发了油井酸化缓蚀剂和油气田缓蚀剂。此后, 随着石油化工、电力、交通运输工业的发展, 海水、工业用水等冷却系统用的中性介质无机缓蚀剂迅速发展。二次世界大战期间和战后, 由于武器军械的防锈, 促进了气相和油溶性缓蚀剂的迅猛发展。19 43 年美国S hel lDev el o pmen t C o . 研制生产了亚硝酸二环己胺, 次年又推出亚硝酸二异丙胺产品, 用于军事工业, 取得很好的防锈效果。5 0 年代初, 苯三唑( BT A ) 对铜及其合金的优异防锈性能, 引起科技界和企业人员广泛重视, 缓蚀剂研究引起人们极大兴趣和关心。随着工业技术和高新技术的迅猛发展, 缓蚀剂得到较快发展。 6 0 年代是腐蚀科学技术发展最活跃的时期, 重要的腐蚀与防护方面的国际学术会议( 世界金属腐蚀会议、欧洲缓蚀剂会议等) 均在6 0 年代初举行首届会议; 一批腐蚀专业刊物( M at er i alPer f or man ce ( 美) , C or r os i o n S ci en ce ( 英) , Br i t i s h C o rr os i o nJ ou rn al ( 英) , !? # ?? % %& ?( 俄) , 材料保护( 中) , C o rr os i o nA bs t r act s ( 美) , ! ?# ?% & ?() ! % ?+ . ! ?# . 66 . ! ?# ! ? # ??# % % # & !! ( 俄) ) 亦均于60 年代创刊发行。这些学术活动及专业刊物的出版发行, 对促进缓蚀剂学科的学术交流和发展起着重要的作用。 Hacker man . N 在第一届欧洲缓蚀剂会议( 1 96 1) 上宣读了关于“软硬酸碱( HS A B ) 原则”的论文, 对缓蚀剂分子设计、筛选和应用有重要意义, 引起参会各国代表的重视和兴趣。日本荒牧国次等人对软硬酸碱理论在缓蚀剂研究中的应用做了系统的工作, 取得了卓有成效的成绩, 推动了缓蚀剂理论发展。 Br oo k M于19 62 年, 收集整理了3 0 ～5 0 年代期间, 海外期刊、专利上发表的约15 0 种缓蚀剂的名称、组成及应用范围( 金属及腐蚀介质) 等资料, 其中大部分为单一组分。同年, M err i ck . R . D 等人在美国国家腐蚀工程师协会( N A C E ) 主办的学术年会上, 详尽地介绍了美国投放市场的一批商品缓蚀剂( 如: Ro di n e- 93 、Ro di n e- 1 15、Ro di ne- 21 3、Ar mo hi t -25 、Ar moh i b - 28 、DoW el l - A 1 2、DoW el l - A 73 、……) 的牌号、组成、物化性质及在几种酸溶液( H2S O 4、HC l 、HN O 3、H3PO 4、……) 中的缓蚀剂效果。吉野努于1 96 3 年采用有机化合物与无机化合物复配, 有效地解决了盐酸、硫酸、氨基磺酸等对低碳钢的腐蚀问题。这种复合型缓蚀剂由硫脲- 乌洛托品- C u2+三组分组成。加藤正义于196 4 年研究了阿拉伯胶、可溶性淀粉、琼脂等高分子多糖类化合物作为碱液中铝用缓蚀剂的问题, 试验结果表明, 大多数试样的缓蚀效率在80 % 以上。但多糖类一旦水解为单糖类时, 则会促进铝的腐蚀。 60 ～70 年代, 印度的Des ai . M . N 教授等先后在A nt i c o r ro si on 及其他专业刊物上, 连续发表数十篇论文, 阐述有关铜、铝及其合金在工业冷却水、盐酸、硫酸、硝酸、碱液及盐类溶液中, 各种有机缓蚀剂的缓蚀性能的研究结果。缓蚀剂的品种涉及广泛, 有硫脲、苯胺、苯甲酸、苯酚、醛类及其各种衍生物。此外,还有天然高分子化合物等。 Wal k er . R指出苯三唑( BT A ) 在一定条件下, 可以作为铜在盐酸、硝酸、硫酸、磷酸及盐类溶液中的缓蚀剂。J . V os t a对氢氟酸用缓蚀剂进行了试验研究, 提出苄基亚砜、二苯基硫脲、二苯胍等 1 0 余种有机化合物可以作为氢氟酸用缓蚀剂的有效成分。中国科学院长春应用化学研究所为引进的大型电厂锅炉氢氟酸酸洗缓蚀剂提

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。

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

缓蚀剂及其发展现状

缓蚀剂及其发展现状在很久以前，人们就发现往腐蚀介质中添加少到不至于改变介质性质的某化学物质能够明显抑制腐蚀的发生。这就是缓蚀剂(英文：Corrosioninhibitor)。按照其应用的环境，缓蚀剂可分为酸性介质缓蚀剂、中性介质缓蚀剂。本论文主要研究中性盐水介质中的缓蚀剂，故仅对中性介质用缓蚀剂的发展作以回顾和展望。中性介质中使用的缓蚀剂又分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂、聚合物缓蚀剂等。 1．3．1无机缓蚀剂较早应用的无机缓蚀剂有铬酸盐、重铬酸盐、硅酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐、锌盐、磷酸盐。这些无机缓蚀剂在应用中被证明是有效的，而今有的仍被广泛的应用，后来又发展应用了聚磷酸盐。但是，无机缓蚀剂的应用有很多缺点。例如，无机缓蚀剂的用量一般较大，这就增加了应用的成本。并且，多数无机缓蚀剂对环境是不友好的，其应用从而受到制约。目前，无机缓蚀剂的使用多数是与有机缓蚀剂复配。这样，不但大大减少了其用量，而且由于两者之间的协同效应也提高了其缓蚀效果。 1．3．2有机缓蚀剂有机缓蚀剂是含N 、P 、S 等杂原子的有机化合物。根据所含杂原子的不同有机缓蚀剂又可分为以下几类。 (1)含氮类有机缓蚀剂这类缓蚀剂应用最早，最广。盐水体系中常用的是有机胺类吸附型缓蚀剂，该类缓蚀剂是通过氮原子吸附到钢铁表面而疏水基团伸展于水相形成一种致密的物理膜，阻挡介质与钢铁表面的接触，从而降低腐蚀速度。正是由于起作用的是物理膜，其应用有很大的局限性。如高温会发生物理膜脱附而失去缓蚀效果，它也阻挡不了氯离子的穿透。这类缓蚀剂的代表是季铵盐、胺类、酰胺类。包括直链及环状化合物。 (2)含硫类缓蚀剂作为盐水体系用的含硫类缓蚀剂的发展是近十几年的事情。这类缓蚀剂的代表是硫氰酸盐及硫脲类化合物。据资料介绍，该类缓蚀剂主要应用在高温环境中，而在低温(低于120"C)盐水中，其缓蚀效果不超过50％。该类缓蚀剂的作用机理尚不清楚。一般认为，硫原子在一定的温度下与金属发生化学反应(是腐蚀过程)。形成一层致密的保护膜。这层保护膜较致密，在高温条件下稳定性很好，所以，在高温下才能显示其优良的缓蚀效果。但是，硫的化合物对环境的影响也是不用忽视的问题。例如，含硫的化合物排放到土壤中，能使土壤酸化结块影响植物的生长。

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

缓蚀剂保护的特点

缓蚀剂保护的特点 1.缓蚀剂保护的优点 (1)保护效果好。如果对工程材料能够寻找或研发出合适高效的缓蚀剂及保护工艺，其保护效果可以取得良好的展示，倘若当缓蚀剂保护效率能够达到99%～100%。那么可以说对金属的均匀腐蚀不但可采用缓蚀剂保护，也可以对孔蚀、应力性腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀与腐蚀疲劳等也可以起到良好的缓蚀性能保护。另外多种缓蚀剂的可以根据特点配合进行使用，与此同时还可以对与腐蚀介质接触的多种金属材料起到保护作用。高效合适的缓蚀剂不单可以有效地减缓阻滞对金属的腐蚀，有时还可以金属的机械强度、加工性能产生保护，另外在降低原料消耗方面和改善生产环境上也能产生一定的效果。 (2)用途广。缓蚀剂及技术已成功应用于各个工业生产部门。在海水、工业水、酸、油脂、石油、大气、蒸汽冷凝管线以及钢筋混凝土等各个环境中都已经有应用成功的报道，可以对各种与介质直接接触的材料、泵、管道、设备、阀门和仪表等各个方面进行有效的保护。缓蚀剂也还可以与电化学、保护涂料涂层等进行联合配合使用。 (3)使用十分方便，技术也比较容易掌握；成本少，投资低，同时也适宜规模一般的中型小型企业使用。 2.缓蚀剂保护的局限性 (1)缓蚀剂一般只适合应用在循环封闭的体系中，具有比较明显的局限性。 (2)在强腐蚀性的环境(如酸)中，也不适合把缓蚀剂当作长期保护的一种措施。 (3)缓蚀剂一般不适应用在高温环境，高温环境中，缓蚀剂的结构可能会遭到破会，从而性能也可能发生改变，而无法起到缓蚀的作用，甚至也有可能促进材料的损坏，大多数情况下一般在150℃以下使用。 (4)对于不允许产品污染的生产环境介质的场合下不适合采用，而要对缓蚀剂对环境有无污染进行重新审核和考虑。 (5)缓蚀剂对于环境—材料体系有比较强的针对性，要在不同的体系中通过针对性的实验室及现场进行成功试验才选择合适的缓蚀剂的配方以及相应的有关参数。

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。

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

缓蚀剂液类分析

缓蚀剂液类分析以适当的浓度和形式存在于环境中时，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，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、酸性介质和气体介质。缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂。它的用量很小，但效果显著。缓蚀剂液类分析主要用于中性介质、酸性介质以适当的浓度和形式存在于介质中，可以防止或减缓金属腐蚀的一种化学物质或复合物质。也称腐蚀抑制剂或阻蚀剂。它的用量很小，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、酸性介质和气体介质。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。缓蚀剂化学成分分析检测可按作用机理或保护被膜特性进行分类。除了中和性能的水处理剂，大部分水处理用的缓蚀剂的缓蚀机理是在与水接触的金属表面形成一层将金属和水隔离的金属保护膜，以达到缓蚀目的。根据缓蚀剂形成的保护膜的类型，缓蚀剂可分为氧化膜型、沉积膜型和吸附膜型缓蚀剂。缓蚀剂的缓蚀效果与它的使用浓度以及介质的pH值、温度、流速等密切相关，因此应根据被保护的对象、环境条件严格选择。缓蚀剂可能带来的环境污染问题已引起关注，对缓蚀剂选择的注意力已转移到不含重金属的类型。根

据情况有时可选用特殊的缓蚀剂，例如气相缓蚀剂是第二次世界大战时期发展起来的，在金属器械装运、贮存时使用的缓蚀剂。它们是有一定的挥发性，可以存在于金属表面的湿膜中，并具有强烈吸附性的物质，如亚硝酸二环己烷基铵，一般制成片剂或浸渍在包装纸上。北京清析技术研究院在华北、华南、华中、华东、西北等地区，建立12大分院及配套实验室，秉承母校校训，以严谨、求实的工作态度，为数千家企业客户提供产品研发、成分分析、材料检测、工业诊断、模拟测试、大型仪器测试、可靠性验证等专业技术服务，还为全国范围内的公安局、法院、检察院、律师事务所、司法鉴定中心、医院、高等院校、中国科学院提供专业技术服务。经过几十年的团队技术积累，北京清析技术研究院下设环境检测事业部、食品保健品检测事业部、药品化妆品检测事业部、失效分析事业部、公检法服务事业部、高校科研服务事业部、成分分析/配方分析事业部、生物医药事业部等10大部门。

常用缓蚀剂

常用缓蚀剂 ①若丁：若丁是由二邻苯酸脲、锭粉、食盐、平平加等组成的。其配比(质量百分比)如下：二邻苯酸脲 26％食盐52％锭粉 l7％平平加(烷基聚氧乙烯醚) 5％若丁缓蚀剂适用于黑色金属及铜在硫酸、盐酸、磷酸、氢氟酸、柠檬酸中的清洗。加入量为0.8％，对碳钢、铜的缓蚀率大于95％。 ② SH－415缓蚀剂 SH－415缓蚀剂由制药厂的下脚料制成，适用于蒸汽机车锅炉水垢的清洗。在7％～9％盐酸和l％氢氟酸组成的清洗液中，加入量为0.5％。 ③ SH-406缓蚀剂 SH-406缓蚀剂由制药厂的下脚料、溶剂和助剂等组成，适用于低压锅炉盐酸除垢及20#碳钢盐酸酸洗，加入量为0.5％。 ④ SH-416缓蚀剂． SH-416缓蚀剂由制药厂的下脚料制成，适用于大型直流锅炉及大、中、小汽包炉的酸洗。加入量为0.3％。表1-29所示为SH-416缓蚀剂在HF酸洗时的缓蚀效果。 ⑤ IS-129缓蚀剂 IS-129缓蚀剂由咪唑季铵盐、烷基醇聚氧乙烯醚等组成，适用于高、中、低压锅炉水垢的酸洗，加入量为0.3％。 ⑥Lan-826缓蚀剂 Lan-826缓蚀剂是多用型酸洗缓蚀剂，外观为淡黄色液体，相对密度l.06，微碱性，不燃烧。为多用型酸洗缓蚀剂，既适用于氧化性酸，有适用于非氧化性酸；既适用于多种无机酸，又适用于多种有机酸，如加氨柠檬酸、加氨柠檬酸一氟化氢铵、氢氟酸、盐酸、硝酸、硝酸-氢氟酸、氨基磺酸、羟基乙酸、羟基乙酸-甲酸-氟化氢铵、EDTA、草酸、磷酸、醋酸、硫酸等清洗剂中可使用Lan～826。 Lan-826缓蚀剂具有优良的缓蚀效果，在一般酸洗条件下，腐蚀率不大于/a。Lan-826能够有效抑制钢在酸洗时对氢的吸收和Fe3+对金属的腐蚀，使金属酸洗时不产生孔蚀。

缓蚀剂评价方法

1、实验原理挂片失重法：在常压，温度为50℃条件下，将已称量的试片分别放入恒温的未加和加有缓蚀剂的解堵剂溶液中（根据每平方厘米试片表面积解堵剂溶液用量10cm3），浸泡24h，取出试片清洗，干燥处理后称量，计算失重量、平均腐蚀速率及缓蚀率。静态腐蚀速率评价参照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5405-1996《酸化用缓蚀剂性能实验方法及评价指标》中推荐的做法进行。腐蚀速度的计算：式中：v ——试片腐蚀速度，g/(m2.h)； Δt——腐蚀反应时间，h； Δm——试片被酸液腐蚀前后重量损失，g； A ——试片表面积，mm2。 2、实验试剂与器材：（1）实验试剂解堵剂（0.3% Y-1+0.5%S-2、0.5% Y-1）；石油醚（化学纯）；无水乙醇（化学纯）；BY 缓蚀剂（有机胺类工业品）。（2）实验仪器恒温烘箱；光电天平（精度为0.1mg）；游标卡尺（精度为0.02mm）；反应容器（塑料瓶）。 3、实验过程评价用试片为标准N80钢片，含碳0.22%～0.28%，硅≤0.25%，锰0.30%～0.60%，铬0.30%～0.50%，钼0.30%～0.50%，镍3.00%～3.50%，钒0.05%～0.15%。（1）将试片用砂纸打磨，除去斑痕和毛刺，打磨至试片表面光亮无缺陷；用镊

子夹持，在石油醚中清洗除去表面的油状保护膜；在无水乙醇中浸泡约一分钟后取出晾干，用滤纸包好放在干燥器中12min 后用光电天平称量并作记录，再储存于干燥器内待用。（2）用游标卡尺测量试片尺寸，计算出该试片的表面积，并将试片编号。（3）将已编号的瓶（2、4、6、8）分别称重，计算出解堵剂溶液的质量（每平方厘米试片表面积解堵剂溶液用量为10cm3），然后按占解堵剂溶液质量0.5%计算出所需的缓蚀剂，将BY缓蚀剂加入所确定的塑料瓶中。（4）将试片相应地放入塑料瓶（1、2、3、4）内，然后将塑料瓶放入到45℃的恒温箱中反应24h。（5）24h后，将试片立即取出，观察腐蚀状况并作详细记录，观察后将试片立即用蒸馏水冲洗，再用软毛刷刷洗，并按照塑料瓶上的标记分别在试片上做相应的标记。最后用丙酮，无水乙醇逐步洗净，然后用冷风吹干，放在干燥器内干燥20min后称量，精确至0.0001g。

缓蚀剂

缓蚀剂的协同作用机理研究现状及发展方向学号：201106820 姓名：吉水苗摘要两种或多种缓性剂混合,其缓蚀效率得加强 (协同效应)或削弱（负协同效应）。通过列举某些缓蚀剂协同效应实例,介绍了解释缓蚀剂协同效应机理的各种学说,并了解了其发展方向。关键词缓蚀剂协同效应一．定义缓蚀剂anti-corrosive.corrosive inhibitor,是指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）。单独一种缓蚀剂的缓蚀效果,比不上两种或多种缓蚀剂混合物的缓蚀效果,而且这种效果并不是简单的加合,而是相互促进的结果。缓蚀作用因两种或多种缓蚀剂混用而得到加强的现象,称为缓蚀剂的协同效应(或协同作用 )。如当几种缓蚀剂混用后,其缓蚀效率反而降低的现象,叫做负协同效应。二．协同作用实例缓蚀剂协同作用的例子是很多的,如某些有机胺或有机碱的盐类(如季铵盐),作为缓蚀剂加到硫酸溶液中,对铁的腐蚀速度抑制并不很明显 ,若同时加入卤素离子,则缓蚀作用得到大大地加强。有机胺也有类似的现象[1，2，3]，不论是脂肪胺还是芳香胺对子铁在 H2SO4或HClO4溶液中的缓蚀效果都不很明显,但若加入少量卤化物,则表现出很好的缓蚀效果。某些吡啶衍生物在有卤素离子存在的酸性介质中,也表现出良好的协同效应。例如溴化n -癸基吡啶,在相同浓度下对阿姆可铁在NHCl和H2SO4中的缓蚀率分别为87.6%和70%。显然 ,这是由于吡啶化合物与盐酸中的氯离子发挥了协同效应的结果。吡啶类化合物是常用的酸性介质缓蚀剂,它们除了与卤素离子有协同效应外,与别的缓蚀剂混用,也常表现出明显的协同效应。一些有机缓蚀剂不仅在卤素离子存在时可产生协同效应,其他阴离子如Hs-、CNS-、有机阴离子与之相配合 ,有时也表现出协同效应。例如磺基水杨酸,对铁在 H2SO4中单独使用时,因它能减小氢的超电压 ,是腐蚀的激发剂,但如果加入一些四丁基铵 ,则能显著地增加氢超电压 ,使得电极反应减慢达几个数量级。三．研究现状

缓蚀剂分类及优缺点

缓蚀剂分类及优缺点缓蚀剂主要分为氧化膜型缓蚀剂、沉淀膜型缓蚀剂、吸附膜型缓蚀剂。一、氧化膜型缓蚀剂氧化膜型缓蚀剂又叫钝化膜型缓蚀剂。缓蚀剂在达到金属表面时将基础金属表层氧化，这层薄膜保护了金属，使腐蚀受到抑制。这种氧化膜（或称钝化膜）的膜厚仅几个纳米，一般＜0.01μm，膜分布均匀、致密。如铬酸盐可将碳钢表面氧化成r-Fe2O3，并与Cr2O3一起形成一层极薄的氧化膜，牢固地结合在碳钢上。在三种防腐膜中是防腐蚀效果最好的。适合敞开式循环冷却水系统。国外早期应用广泛，在我国未推广使用。缺点：1.用量大，若加药量不足，容易引起未完全钝化的小部位发生点蚀或穿孔； 2.毒性大，排放时更易污染环境，须经处理方可排放。二、沉淀膜型缓蚀剂沉淀膜型缓蚀剂能和水中某些离子或和腐蚀下来的离子形成一层难溶的沉淀物或络合物，沉积在金属的表面组织腐蚀进行，这类膜较厚，可达0.1μm，有时肉眼可见其色晕。如聚合磷酸盐最有代表性，它能与水中的钙离子和腐蚀下来的亚铁离子Fe2+相结合，生成以聚合磷酸钙铁为主要成分的络合物，依靠腐蚀电流电沉积于阴极表面形成沉淀膜。聚合磷酸盐无毒、价廉，在循环冷却水系统中应用广泛。缺点：膜与金属表面结合不紧密，且多为多孔性。三、吸附膜型缓蚀剂吸附膜型缓蚀剂都是有机化合物，含有N、S、P、O等官能团。在其结构中都含有可吸附在金属表面的亲水基团和遮蔽金属表面的疏水基团。亲水基团定向地吸附在金属表面，而疏水基团则阻碍水及溶解氧向金属扩散，从而达到缓蚀作用。如有机胺类，是这类缓蚀剂的代表。循环冷却水系统中一般不使用这类缓蚀剂。缺点：对金属表面要求高，若金属表面有污垢，往往成膜不好。

缓蚀剂技术

2.3缓蚀剂技术 2.3.1缓蚀剂防腐具有以下特点：（1）缓蚀剂用量极少、浓度一般为10-6 之2%。基本不改变介质体系，成本低；（2）缓释效率高，可以节约大量钢材，提高设备的使用寿命，如酸洗时使用缓蚀剂可以使损耗减少90%以上；（3）使用缓蚀剂防腐,可以使一些先进的工艺流程得以实现（4）缓蚀剂具有高度的选择性,不同的腐蚀体系一般应选用不同的缓蚀剂配方,甚至同一体系,在温度、浓度、流速改变时,所用缓蚀剂也应有所不同,因此对于每一个具体的腐蚀体系应通过实验来确定适宜的缓蚀剂种类及浓度,不可生搬硬套（5）缓蚀剂可能随时间而消耗,随介质而流动,因此缓蚀剂的应用场所多限于循环和半循环体系。 2.3.2缓蚀剂的分类缓蚀剂的种类繁多,缓蚀机理复杂,为了研究和使用方便,常从多种角度对缓蚀剂分类。按物质化学组成划分,可把缓蚀剂分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂两大类。按电化学机理分类可分为阳极型缓蚀剂、阴极型缓蚀剂和混合型缓蚀剂三类（1）阳极型缓蚀剂，如铬酸盐、钥酸盐、钨酸盐等无机缓蚀剂,能降低阳极金属的电极电位,使腐蚀电位增加,达到钝化缓蚀的目的,最好与锌离子配合使用形成氧化薄膜,效果较好。阳极缓蚀剂应用广泛,但若用量不足,不能充分覆盖阳极表面,由于暴露在介质中的阳极面积远小于阴极面积,从而形成小阳极大阴极的腐蚀电池,反而会加速金属的局部腐蚀而用量太大则毒性较大,污染环境,因此此类缓蚀剂又被称为“危险的缓蚀剂”。（2）阴极型缓蚀剂，如聚磷酸盐、硫酸锌、酸式碳酸钙等。阴极型缓蚀剂通常是缓蚀剂的阳离子移向阴极表面,并形成化学的或电化学的沉淀保护膜,随着厚度的增加,阴极释放电子的反应被阻挡,从而抑制金属腐蚀。这类腐蚀剂在用量不足时不会加速腐蚀,故又称为“安全的缓蚀剂”。

缓蚀剂

缓蚀剂概述腐蚀在现代工业和生活中常常是一种极重要的破坏因素, 它给人类带来巨大的经济损失和社会危害。由于突发的腐蚀断裂而引起飞机、火车、轮船失事及化工设备的破损或爆炸, 时有报道, 不仅严重危及人身安全, 而且污染物的泄漏常引起严重的环境污染。地球的金属资源是有限的, 腐蚀既浪费了“金属资源”,也耗费了生产这些金属材料和设备所需要的“能源”及“水源”, 因此加快腐蚀与防护的科技进步, 对促进国民经济的可持续发展具有重大意义川。使用缓蚀剂是一种常用的防腐蚀措施, 它少量加入腐蚀环境中能够和金属表面发生物理化学作用, 从而显著降低金属材料的腐蚀。缓蚀剂的使用不需要特殊设备, 也不需要改变金属构件的性质, 具有经济、适应性强的优点, 广泛应用于工业各过程中如酸洗、冷却水系统、油气井酸化、油田注水、金属制品的储运等等。随着社会的进步和人类环保意识的增强,缓蚀剂开发与应用越来越重视环境保护的要求。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。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ZnSO4、Ca(HCO3)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。

阻垢缓蚀剂的分类及介绍

阻垢缓蚀剂的分类及介绍作者：admin 来源：https://www.360docs.net/doc/632323271.html, 点击： 4 发布时间：2012-10-26 16:23:28 阻垢缓蚀剂是由有机膦、优良共聚物及铜缓蚀剂等组成，对碳钢、铜及铜合金都具有优良缓蚀性能，对碳酸钙、磷酸钙有卓越的阻垢分散性能。本品主要用于敞开式循环冷却水处理系统，对含铜设备的系统特别适合。本品可用于高pH、高碱度、高硬度的水质，是目前较理想的不调pH碱性运行的水处理剂之一。分类阻垢缓蚀剂种类繁多，通常是一些结构特别化合物的复配，且要根据金属表面状况、腐蚀介质组成及运行情况等因素进行种类选择。在水处理中常用的阻垢剂有无机聚磷酸盐、有机膦酸、膦羧酸、有机膦酸脂、聚羧酸等。膦羧酸有AMPS、EDTMP、PBT-CA等，此系列药剂含磷量低，由于它具有膦酸和羧酸的结构特性，使其具有良好的阻垢和缓蚀性能，优于常用的有机磷酸盐，特别在高温下阻垢性能远优于常用的有机磷酸，能提高锌的溶解度，耐氯的氧化性能好，复配协同性好，适用于高温、高硬度、高pH、高浓缩倍数的水质条件。其抑制硫酸钙垢的效果较好，但抑制碳酸钙垢的效果较差。其毒性低，易水解。氨基三甲叉膦酸 ATMP ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸变作用。可阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成。缓蚀阻垢剂ATMP在水中化学性质稳定，不易水解。在水中浓度较高时，有良好的缓蚀效果。 ATMP用于火力发电厂、炼油厂的循环冷却水、油田回注水系统。可以起到减少金属设备或管路腐蚀和结垢的作用。ATMP在纺织印染等行业用作金属离子螯合剂，也可用于金属表面处理剂等。 ATMP固体为结晶性粉末，易溶于水，易吸潮，易于运输和使用，尤其适用于冬季严寒地区。由于纯度较高，可用作纺织印染行业的金属螯合剂及金属表面处理剂。羟基乙叉二膦酸 HEDPHEDP是一种有机磷酸类阻垢缓蚀剂，能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面的氧化物。HEDP在250℃下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用，在高pH值下仍很稳定，不易水解，一般光热条件下不易分解。耐酸碱性、耐氯氧化性能较其它有机磷酸(盐)好。HEDP可与水中金属离子，尤其是钙离子形成六圆环螯合物，因而HEDP具较好的阻垢效果并具明显的溶限效应，当和其它水处理剂复合使用时，表现出理想的协同效应。 HEDP固体属于高纯产品，适用于冬季严寒地区;特别适用于电子行业的清洗剂和日用化学品添加剂。 HEDP广泛应用于电力、化工、冶金、化肥等工业循环冷却水系统及中、低压锅炉、油田注水及输油管线的阻垢和缓蚀;HEDP在轻纺工业中，可以作金属和非金属的清洗剂，漂染工业的过氧化物稳定剂和固色剂，无氰电镀工业的络合剂。HEDP作阻垢剂一般使用浓度1~10mg/L，作缓蚀剂一般使用浓度10~50mg/L;作清洗剂一般使用浓度1000~2000mg/L;通常与聚羧酸型阻垢分散剂配合使用。