防冻液的防腐蚀性能分析与研究
防腐蚀氯化钙防冻液的研制
Abstract :Adding a kind of inorganic complex corrosion inhibitor to anti2f recze fluid of calcium chloride and it s anticorrosive ability to Cu ,Al alloy and cast iron etc. common used metals are tested. The re2 sult s showed t hat t he anticorrosive performance of anti2f reeze fluid added t he inorganic complex corro2 sion inhibitors can not only reached t he standard of J IS and ASTM but also dropped t he f reezing point , it s territory of application was extended. Key words :calcium chloride anti2f reeze fluid ;corrosion inhibitor ;anticorrosion
2 结果与讨论
2. 1 配方的确定 一般防冻液的辅料主要是防腐 (锈) 剂 、消泡剂
等 。在众多金属缓蚀剂中 ,硫脲 、NaHSO3 、乌洛托
收稿日期 :2003205207 作者简介 :陶颖 (1960 - ) ,女 ,湖北南漳人 ,开封大学副教授 ,主要从事化工专业的教学及科研 。电话 : (0378) 3810032 ,
石膏板面 、碳化石灰板面 :因吸水很快 ,待清理 完基体面后 ,可先刷一层 107 胶水溶液 ,干燥后再施 工。
防冻液的主要功能和性能要求
防冻液的主要功能和性能要求主要功能防冻液，顾名思义具有防冻功能。
但各种防冻液的冰点是不一样的，这是按不同地区、不同环境温度来决定的。
当今的防冻液的冰点一般在-15℃～-68℃之间。
防腐蚀功能由于发动机冷却系统含有5种金属，即铸铁、铝合金、钢、铜及水箱焊接时用的焊锡。
防冻液每时每刻都与这些金属相接触，因此必须要有防腐蚀功能，而劣质的防冻液对金属的腐蚀是极为严重的。
防垢功能自来水中有许多矿物质，在加热蒸发后，这些矿物质结成水垢沉积在金属表面。
由于水垢的形成，导致发动机产生的热不能及时传给防冻液，使缸套温度升高，缸套与活塞的配合间隙不当，造成缸套与气环擦伤磨损，严重时会使活塞卡死，对发动机有致命的危害。
如果水垢产生在水箱内，则将影响散热器的散热效果，导致水温升高而“开锅”，而防冻液是采用蒸馏水制造的，并加有防垢添加剂，所以不会产生任何水垢。
高沸点功能防冻液应具有良好的防水箱“开锅”的功能，这就要求它有一个高的沸点。
现在防冻液的沸点一般要大于105℃，如果使用防冻液，就不会产生“开锅”现象。
性能要求冰点或凝点低汽车在严寒地区冬季野外停放时，夜间地面气温有时会降到-40”C以下。
要保证水箱及冷却系统管路不被冻裂，防冻液应在此温度下不结冰或凝固，以免发生体积膨胀，同时亦保证随时可以启动汽车，投入使用。
比热要高、热传导性好防冻液主要用来冷却发动机部件，以免发生过热，因此它的比热要高。
水的比热是4.18kj/kg•C，而乙二醇的比热是2.72J／kg•℃。
在同样循环量下，水从发动机中带走的热量要比乙二醇带走的多，因此水是比较理想的冷却剂。
对金属不产生腐蚀和锈蚀发动机冷却水系统有铸铁、铸铝、紫铜、黄铜、钢和焊锡等。
防冻液应对这些金属不产生腐蚀和锈蚀。
在使用中要保持一定的PH值pH值不但能保证防冻液对金属的腐蚀程度减到最小，而且能防止防冻液腐败变质。
防冻液还应具有优良的消泡性能、空气释放性能、对循环铝泵不发生气蚀，以及价廉、无特殊气味等。
高性能的汽车防冻液腐蚀抑制剂的优化研究
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防冻液的发展受 汽车发动机 的构成及 其材 料的影 响很大 ，随着汽车发动机技术的飞速发展 ，对 防冻 液 的要求 日益苛刻 ，因而防冻 液的改 型换 代也正在加 速 进行。汽车 工业 近年来发展趋势是发动机功率越来越 大 ．为 了减小风阻系数 ，普遍采用流线外 型，因而使 发动机 散热器体积 ．水箱体积越来 越小 ，由此发 动机 热负荷不断增加 为了减轻车体重量 ，增加燃油经 济 性 ．不但发动机冷却 系统大量用到铝台金 ，而且 ，发 动机其 他部件 ．也逐渐铝金属化 。 目前 ，全铝发 动机 早已投放市场 。因此 ，对铝的腐蚀抑制保护也成 为国 内外 研究 的重点 ，传统无机盐添加剂 中的磷 酸盐 ，硼 酸盐虽然对铜 和铸铁 的点蚀与穴蚀可 以起到很好 的抑 制作用 ，但是 ，磷酸盐 、硼酸盐对高温下 的铸铝表 面 的腐蚀抑制保护非常不利 ，这一点国内外 已达成广 泛
Ａ ｓ ａ ｔ １ ｑ ｃ ｈ ｂｔ ｂ ｔ ｃ ：０ ￣ ｌ ａ ｉ ｉ ｉｉ ｔ． ｏｇ￣ ｒ ｃ ｄｎ ｏ ｒａ ｆｎ ｕａ ｏ ｏ ｎ ｌｌ ｎ ｐ ｉ ｉ ｎ ＃ ｐ Ⅱ ｃ ｓ 自 ｕｌ 岬 ｅ ｎ ｎａ ｉ ｋｉｉ ｒ ｎ ｏｇ ｍｅｓｌ ｉ ｉｉ ｒｗ ｒ ｒ ｕａｅ ｎ ， ｔ ｚ ｏ — ｃｄｉ ｂｔ ｄ ｉ ｒａ ａｔ ｎ ｂ ｔ ｅ ｆ ｍ ｌｔ ａ ｄｏ ｔ ＊ ｒ ｏａ ｏ ｈ ａ ｅｏ ｄ ｐ ｍｉ￣．Ａ“Ⅱ ｌ 一 ｈ ｂ６￣ ｎ８删】 ． ｉ ｔ ｉ ｉ ｇ
优异的腐蚀抑制作用 ．尤其对铝金属的保护作用更为突出＝ ＃ 关键词 ：发动机防冻液 腐蚀抑翩剂 有机攘醴 无机盐 协同效应
新型抗腐蚀防冻液的开发
1、新型抗腐蚀防冻液的开发可行性分析：目前，我国防冻液大约有一半以上冰点和沸点不合格，剩下的还有三分之一腐蚀不合格，由此可见孵冻液的质量所存在的问题还有很多。
概括起来主要有：冰点不合格，作为防冻液，首先必须具有合格而稳定的冰点，这样防冻液才能真正发挥它的作用；缓蚀效果不明显，或起不到缓蚀作用，有的反而会加速金属的腐蚀；阻垢荆的效果差，不能满足足够的需求，各添加剂之间的稳定性差，相互之间容易发生作用而失去原有功能；抗点蚀能力不达标，严重影响汽车发动的寿命；pH值在使用过程中不稳定等问题。
我国的防冻液主要成分为乙二醇，乙二醇本身毒性不大，但其代谢产物乙醇醛，乙醇酸的毒性很大，而国外主要使用丙二醇做防冻液，无毒且不污染环境，已大量进入国内市场，作为环境友好型产品，必将在国内广泛应用。
因此，基于以环境友好的水和丙二醇为母液，探索在此母液中抗腐蚀及阻垢的最优化条件，研制出国内自主品牌的丙二醇高性能汽车防冻液势在必行。
2、新型抗腐蚀防冻液的开发先进行分析：国外新研制运用的丙二醇防冻液目前开始活跃于市场，进驻国内。
良好的“基因”使其具备强劲的后发优势和良好市场前景。
我们这项研究，是基于以环境友好的水和丙二醇为母液，探索在此母液中抗腐蚀和阻垢的最优化条件，研制出国内自主品牌的丙二醇高性能汽车防冻液。
丙二醇汽车防冻液作为一种高端的具有良好前景的无污染高性能防冻液，国内外已普遍应用，但国内文献中却未见报道，这也是我们的选题依据。
3、新型抗腐蚀防冻液的开发前景预测分析随着人们生活水平的提高，对汽车的需求数量也越来越大，质量也越来越好，因而对汽车防冻液质量的需求也越来越高；另一方面，环保问题日益受到国家的重视，当今国内的防冻液已经不能满足发展的需求，研制一种高质量、性能全面的防冻液已迫在眉睫，无毒且不污染环境的丙二醇防冻液，将会广受欢迎。
4、新型抗腐蚀防冻液的开发工作方案以丙二醇加水做防冻剂，配以缓蚀剂、稳定剂、消泡剂、着色剂等组成．采用材料为钢、焊锡、紫铜、黄铜、铸铁和铸铝六种金属的标准试片，采用静态挂片法进行防冻液的腐蚀率测试，温度50±1℃，分别改变缓蚀剂用量作出各试片的失重曲线，确定各组分的最佳配比，作为防冻液的腐蚀抑制剂。
防冻液腐蚀试验标准
防冻液腐蚀试验标准
防冻液腐蚀试验标准主要涉及防冻液与材料的腐蚀性试验。
试验内容包括：选择不同材料进行对比试验，如铁、铜、铝、锌等；将材料浸泡于防冻液中，暴露于高温、低温、高湿度等极端环境中；观察材料表面的变化，如氧化、腐蚀、褪色等情况，并记录试验时间、温度、湿度等条件；最终评估防冻液的腐蚀性能，制定防冻液的使用范围和注意事项。
该标准的制定旨在确保防冻液的使用安全和可靠性，促进防冻液的技术进步和应用推广。
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丙二醇防冻液优缺点
丙二醇防冻液优缺点
丙二醇防冻液是一种由丙二醇和水混合而成的液体，用于防止汽车冷却系统在低温条
件下结冰。
丙二醇防冻液具有以下优点和缺点。
优点：
1. 抗冻性强：丙二醇防冻液在低温环境下具有较高的抗冻能力，能有效防止冷却系
统的冷却液结冰，保护发动机等关键部件不受低温影响。
2. 抗腐蚀性能好：丙二醇防冻液对汽车冷却系统中的金属、塑料等材料具有一定的
抗腐蚀性能，能够避免冷却系统的腐蚀和泄露问题。
3. 热稳定性强：丙二醇防冻液的热稳定性较高，能够在高温环境下保持稳定的性能，不会因高温导致冷却液的流动性和防冻性能降低。
4. 环保性好：丙二醇防冻液不含有毒有害物质，对环境无污染，符合环保要求。
缺点：
1. 价格较高：与传统的乙二醇防冻液相比，丙二醇防冻液的价格较高，增加了使用
成本。
2. 密度较大：丙二醇防冻液的密度较大，相同体积的丙二醇防冻液比乙二醇防冻液
更重，这可能会增加汽车的负载和燃油消耗。
3. 存储和运输相对麻烦：丙二醇防冻液在储存和运输时需要注意防止丙二醇挥发或
泄漏，需要采取相应的安全措施。
4. 水容易蒸发：丙二醇防冻液在长时间使用后，水分容易蒸发，导致丙二醇浓度降低，影响防冻效果，需要定期检查和补充。
总的来说，丙二醇防冻液在寒冷的气候条件下起到了很好的抗冻保护作用，并且具有
较好的环保性能和抗腐蚀性能。
然而，其价格较高、密度较大以及存储和运输相对麻烦等
缺点也需要注意。
在选择使用时需要综合考虑其优缺点并根据实际需求做出合理的选择。
防冻液可行性报告123
一、防冻液技术简介■防冻液功能防冻液的全称应该叫防冻冷却液，意为有防冻功能的冷却液。
防冻液可以防止在寒冷冬季停车时冷却液结冰而胀裂散热器和冻坏发动机气缸体或盖。
但是我们要纠正一个误解，防冻液不仅仅是冬天用的，它应该在全年使用。
汽车正常的保养项目中，每行驶一年，需更换发动机防冻液。
汽车防冻剂的种类很多，像无机物中的氯化钙（CaCl2）、有机物中的甲醇（CH3OH）、乙醇（C2H5OH，俗名酒精）、乙二醇（C2H4（OH）2，俗名甜醇）、丙三醇（C3H5（OH）3，俗名甘油）、润滑油以及我们日常生活中常见的砂糖、蜂蜜等，都可作为防冻液的母液，在加入适量纯净软水（不含或少量含有钙、镁离子的水，如蒸馏水、未受污染的雨水、雪水等，其水质的总硬度成分浓度在0-30ppm之间）后，即可成为一般意义上的防冻液。
由于甲醇\乙醇较易挥发，不适宜北方车辆使用。
除防冻外，防冻液还具有以下几种优点：第一个是防腐蚀功能。
发动机及其冷却系统是金属制造的，有铜、有铁、有铝、有钢还有焊锡。
这些金属在高温下与水接触，时间长了都会遭到腐蚀，会生锈。
而防冻液不仅不会对发动机冷却系统造成腐蚀，还具有防腐和除锈功能。
第二个是防冻液的沸点高。
水的沸点是100℃，优质防冻冷却液的沸点通常在零上110℃，这样在夏季使用，防冻冷却液比水更难开锅。
第三是防冻液可以防垢，用水作冷却液最让司机头疼的就是水垢问题，水垢附着在水箱、水套的金属表面，使散热效果越来越差，而且清除起来也很困难。
优质的防冻液采用蒸馏水制造，并加有防垢添加剂，不但不生水垢还具有除垢功能。
当然，如果你的水箱水垢很厚，最好还是先用水箱清洗剂彻底清洗后再添加防冻液。
汽车、火车内燃机车、拖拉机、轮船、发动机、水箱以及各种机械设备，柴油机、汽油机等冷却系统作为冷却液使用。
具有防冻、防沸、防腐蚀、防水垢等多种功能。
与水一样，具有比热大、蒸发潜热量高及补充方便等优点。
当环境温度低于零度时，冷却系统中的水就会转变为冰，冷却系统的部件就会有被膨胀裂损的危险，这时选用防冻液可以保证发动机在低温下正常工作。
汽车防冻冷却液的研究进展_陶佃彬
50
汽
车
防冻冷却来自液的研
究
进
展
环境友好 , 使用后能 够生物降 解 , 有 机酸型防 冻冷却 液在国际上的应用得 到了很 大发 展 。 我 国近年 来也 出现了有关有机酸型防冻冷却液的研究报道 , 但生产 中尚未得到广 泛应用 , 主要原 因是由于 其价格昂 贵 。 有机酸型技术具 有长期的 防护效果 和良好的 环境保 护作用 , 目前受市场 认知度低 的影响 , 其推广 受到一 定的限制 , 相信随着 汽车工业 的不断发 展 , 有 机酸型 防冻冷却液技术会得到越来越多的应用 。 2. 2 复合了无机盐添加剂的有机酸配方
硅酸盐配方是最早应用的配方类型 , 无机添加剂 中硅酸盐是一种具有多效作用的缓蚀剂 , 在发动机冷 却液中可以很好地抑制铝表面的传热腐蚀 , 是铝及其 合金的特效缓蚀剂 , 对钢铁和有色金属都有一定的保 护作用 , 具有缓冲作用 , 而且价格极其低廉 , 数十年来 广泛用于各个领域的腐蚀防护 , 该配方曾经一度得到 很大的发展 , 尤其在欧美 , 早期主要使用 1 a 左右的硅 酸盐型防冻冷却液 。 该配方随着添加剂的 不同 , 可以 复配成硼砂为主的硅酸盐 + 硼砂体系 , 以磷酸盐为主 的硅酸盐 + 磷酸盐体系和硅酸盐 + 磷酸盐 + 硼砂的复 配体系 。 但硅酸盐经过一定时间的储存和使用后稳定 性变差 , 容易形成凝胶状沉淀析出 , 不但使缓蚀性能下 降 , 而且凝胶在使用过程中容易堵塞发动机水道和附 在散热器表面 , 降低传热效果 , 使发动机过 热 , 所以添 加了硅酸盐添加剂的配方体系同时都加入了硅酸盐的 稳定剂
第 40 卷 第 6 期 2007 年 6 月
材 料 保 护 Ma t e r i a l s P r o t e c t i o n
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防冻液的防腐蚀性能分析与研究
本文主要是以玻璃器皿检测设备为主，对防冻液的防腐蚀的性能进行了简要的分析和研究，判断防冻液是否达到行业使用的相关指标，也为其相关行业的发展，给予了一定的帮助。
标签：防冻液；防腐蚀性能；玻璃器皿
防冻液主要是用于冷水系统中，也是工业发动机运行的一个重要介质，并且直接影响着相关零件的运行性能以及使用守寿命。
因此，为了保证零件的使用性能以及使用寿命，相关行业对防冻液进行了有效的研究，并且主要是利用玻璃器皿，以及相关的化学试剂分析防冻液中的防腐性能，只有加强对该方面的了解和分析，这样才能保证防冻液使用的准确性，提升相关设备的使用性能。
1 防冻液实验分析
1.1 试剂
在防冻液防腐性能实验分析的时候，主要是以盐酸、三氧化铬、冰乙酸等方面，但是需要注意的是：酸盐、硝酸和磷酸都属于强酸，三氧化铬是一种毒性相对较强的氧化剂，冰乙酸具有较强刺激性，所以在试验中要做好相应的保护措施，避免受到伤害。
1.2 仪器
该项实验主要是利用烧杯（高型、无嘴、耐热性能好、容量为100mL）、温度计、加热器、量筒（100mL）等设备为主。
1.3 取样
在防冻液的防腐蚀性能试验分析取样应当根据sh/t0085标准进行。
1.4 步骤
在防冻液的防腐蚀性能试验的过程中，主要是利用金属试片进行加工，并且需要进行称重，得出重量的以后需要完全浸泡在750mL加热，这个时候的空气流量应当为：100mL/min±10mL/min试样中高沸点防冻液应当为：88℃±2℃，低沸点的防冻液在71℃±2℃。
另外，在该项试验结束以后，需要将金属试片取出，并且需要进行全面清洁、称重，进而判断金属试片试验前和试验后变化是否存在着较大的变化，根据变化数值分析防冻液的防腐蚀性能，在将防冻液的防腐蚀性能与行业使用标准分析，是否在合理的范围内，最终判断防冻液的防腐蚀性能。
2 实验结论分析
2.1 防冻液
一般情况下，工业发动机冷却系统中所使用的冷却水含有Ca2+、Mg2+等离子和泥沙等一些其它杂质。
同时，在实验的过程中，需要确定防冻液防腐蚀性能分析指标，并且随着温度的不断提升，盐酸、三氧化铬、冰乙酸等物质也会产生一定的变化，对金属试片造成影响，并且由于各个金属试片所受到的温度有着很大的不同，盐酸的坚硬程度也会有着很大程度上的不同。
同时，在化学清洗的过程中，盐酸的坚硬程度严重影响了垢的清洗速度。
另外，盐酸、三氧化铬、冰乙酸作为主要原料，会与其它成分形成化学反应，从而形成溶解性较好的化学溶液。
同时，若是温度在60℃的条件下，选取钢、黄铜、铝为实验防冻液防腐蚀性分析对象，可以利用试片差减法对含量4%的盐酸、三氧化鉻、、冰乙酸防冻液在冷却系统的防腐蚀性能。
表1所示。
2.2 乙二醇溶液溶液冰点的测定
其实，不同的体积分数乙二醇溶液测定冰点数值也不一样的，其体积分数越高，冰点数值也就越预越高。
因此，需要根据体积分数的大小，选择乙二醇溶液的使用量，进而满足相关设备使用的需求。
2.3 防腐性能
根据表1的测试结果分析显示，冰乙酸的防腐的性能相对较差，主要是在相同条件下，防冻液材料的不同，冰乙酸防腐效率远远低于其它除垢剂。
同时，在防冻液防腐蚀性能分析的过程中，将防冻液添加到其中，使用也相对较为方便，可以有效的延长相关设备的使用寿命。
另外，在防冻液使用的过程中是需要特殊要求的，加强化学试剂清洗的效率，起到了保护作用，充分展现了防冻液是否具有良好的防腐蚀性能。
3 结束语
通过上述的试验分析，可以得出以下几个结论。
①需要根据周围环境温度，选择相关溶液浓度的配比，进而保证防冻液具有良好的防腐蚀性；②在相同的条件下，针对不同的金属物质，可以充分说明在防冻液中添加的盐酸、三氧化铬、冰乙酸等防冻液额材料，其中盐酸、三氧化铬除垢试剂的效果要比的冰乙酸的效果好很多，这样也说明的防冻液具有良好的防腐蚀性能；③在防冻液防腐蚀性能分析的过程中，可以知道防冻液所含有的功效有很多的，例如：防冻、防沸、防垢消垢等方面，这样可以为相关金属设备提供了一层保护，降低腐蚀性的产生，提升了相关金属设备的使用性能。
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