新型三氮唑化合物在H_2SO_4中对Q235钢的缓蚀作用

钢材酸洗时添加缓蚀剂是一种有效、经济的防腐蚀方法,研究缓蚀剂对其作用机理,发展和完善缓蚀剂理论,已成为研究热点.通过失重试验、动电位极化曲线、交流阻抗谱测试及扫描电镜(SEM)方法研究了新型三氮唑化合物1-(4-氟基苯)-3-[4-(1,2,4-三氮唑-1-甲氧基)-苯]-丙烯缓蚀剂(FTPP)在0.5mol/,L H2SO4溶液中对Q235钢的缓蚀作用.结果表明:FTPP对Q235钢的缓蚀效果与自身浓度有关,在0.5mol/L H2SO4中当其达到10-3 mol/,L时,缓蚀率高达92.8%,能同时抑制腐蚀的阴、阳极反应过程,它是一种混合型缓蚀剂;Q235钢的阻抗值随FTPP浓度增加而增大,FTPP在钢表面的吸附符合Langmuir等温式.     

水溶性取代吡啶甲酰腙席夫碱的合成及其缓蚀性能研究

合成了5-磺酸钠水杨醛(HQ)以及3种水溶性5-磺酸钠水杨醛取代吡啶甲酰腙席夫碱缓蚀剂(H2B、H3B、H4B)。利用静态失重法、极化曲线、交流阻抗和扫描电子显微镜等方法对其在1mol/L HCl溶液中对Q235钢的缓蚀性能进行了研究。结果表明,浓度为75mg/L时,H4B在1mol/L HCl溶液中对Q235钢的缓蚀效率高达91.10%。扫描电镜照片(SEM)显示,缓蚀剂在碳钢表面形成较为完整的吸附膜。     

氨基磺酸中肉桂醛缩甲胺席夫碱对Q235钢的缓蚀吸附行为

为进一步研究肉桂醛缩甲胺席夫碱在氨基磺酸介质中对碳钢的腐蚀机理,利用极化曲线、原子力显微镜、X射线光电子能谱仪和量子化学计算,研究了5%氨基磺酸介质中肉桂醛缩甲胺席夫碱在Q235钢表面的缓蚀吸附行为。结果表明:在70℃、5%氨基磺酸介质中,肉桂醛缩甲胺在Q235钢表面的吸附行为符合Langmuir吸附等温式,是一种混合型缓蚀剂,且该缓蚀剂在Q235钢表面的吸附存在不均匀性;Q235钢在氨基磺酸溶液中的腐蚀产物主要为Fe SO4、Fe S,缓蚀剂的吸附抑制了Fe S的生成。     

3种双咪唑啉季铵盐对Q235钢在盐酸溶液中的缓蚀性能及吸附行为

咪唑啉类缓蚀剂缓蚀性能优异,应用前景广阔。目前对双咪唑啉缓蚀剂在金属表面吸附行为的研究未见报道。合成了3种双咪唑啉季铵盐CABI,BABI,SABI,用红外光谱表征了其结构,并用失重法和电化学方法研究了其在1mol/LHCl溶液中对Q235钢的缓蚀性能和吸附行为。结果表明:3种双咪唑啉季铵盐在1mol/LHCl介质中对Q235钢都具有良好的缓蚀性能,且用量少;较高温度(50～80℃)下的缓蚀效率达90%以上,其缓蚀能力大小顺序为CABI>BABI>SABI,均属于阴极型缓蚀剂;在Q235钢表面的吸附过程为放热过程,吸附行为服从Langmuir吸附等温式,主要为化学吸附。     

温度对新型咪唑啉抑制CO2腐蚀的影响

关于温度对油田环境中咪唑啉缓蚀性能影响的研究较少。自制了硫脲基咪唑啉,研究对比了其在358K和298K下对CO2的缓蚀性能。采用失重法测定了该咪唑啉缓蚀剂在358K下对Q235-A钢在饱和CO2盐溶液中的缓蚀率;利用动电位极化曲线、交流阻抗法研究了Q235-A钢在饱和CO2盐溶液中温度对该缓蚀剂缓蚀行为的影响,探讨了吸附膜的形成与衰减规律。结果表明:该缓蚀剂对Q235-A钢的缓蚀作用具有浓度极值,极值浓度为40mg/L;2种温度下,该缓蚀剂都属于抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂,成膜速度较快,24h即可形成致密的吸附膜;低温条件下比高温时成膜更加紧实致密、稳定性好,膜寿命长。     

吐温-60对钢在H2SO4中的缓蚀性能

用失重法研究了非离子表面活性剂吐温-60对冷轧钢在0.5-7.0 mol/L H2SO4溶液中的缓蚀作用。结果表明：吐温-60对冷轧钢在1.0 mol/L H2SO4溶液中具有良好的缓蚀作用,且在钢表面的吸附符合校正的Langmuir吸附模型。缓蚀率随缓蚀剂浓度的增加而增大,但随温度和硫酸浓度的增加而减小。求出了相应的吸附热力学（吸附自由能ΔG^0, 吸附焓ΔH^0, 吸附熵ΔS^0）和动力学参数（腐蚀速率常数k, 腐蚀动力学常数B）,并根据这些参数讨论了缓蚀作用机理。     

氮掺杂碳点对Q235钢的缓蚀性能及机理研究

以聚乙烯吡咯烷酮为原料,采用水热法合成了一种环保、高效的氮掺杂碳点(N-CDs)。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对其结构进行了表征,采用电化学方法、失重法和扫描电子显微镜(SEM)研究了N-CDs在1 mol/L HCl溶液中对Q235钢的缓蚀性能和缓蚀机理。结果表明,当N-CDs的用量为200 mg/L时,缓蚀率可高达95.6%。电化学试验表明,N-CDs是一种混合型缓蚀剂,但主要是抑制阳极的反应。其缓蚀机理是:N-CDs在Q235钢表面以物理吸附和化学吸附的共同作用在Q235钢表面形成稳定的吸附膜,从而有效地抑制1 mol/L HCl溶液对碳钢的腐蚀,且符合Langmuir等温吸附模型。另外,SEM清晰观察到加入N-CDs后,Q235钢的腐蚀程度得到了明显的改善。     

聚合型咪唑啉缓蚀剂的合成与性能

为提高咪唑啉缓蚀剂的水溶性及缓蚀效率,以己二酸与二乙烯三胺为原料合成了带酰胺和咪唑啉基团的聚合型缓蚀剂PIM,以羟乙基乙二胺为原料合成了常见的非聚合型缓蚀剂UPIM;采用红外光谱和质谱测试了2种缓蚀剂的结构及分子量;采用交流阻抗法分析了2种缓蚀剂在N80钢表面的吸附性质,并拟合了表面覆盖率和时间的关系曲线;采用Tafel极化曲线法测试了不同浓度缓蚀剂对N80钢的缓蚀性能.结果表明:N80钢在含50mg/LHM的0.5 mol/L H2SO4溶液中浸泡6 min后,覆盖率达到85.02％,高于UPIM;当0.5 mol/L H2SO4溶液中聚合型缓蚀剂PIM浓度为400 mg/L时,缓蚀率最高可达96.7％,明显高于缓蚀剂UPIM的;经过较长时间腐蚀后,聚合型缓蚀剂PIM在金属表面的吸附稳定性优于UPIM的.     

合成烟酸衍生物对Q235钢在盐酸介质中的缓蚀性能

烟酸衍生物可有效防止盐酸中H+对钢铁的腐蚀,且无毒、环保,以往对其缓蚀性能研究不多。以烟酸、氯化亚砜和十二胺合成了一种烟酸衍生物,加入至6 mol/L盐酸中用作盐酸酸洗液缓蚀剂,利用失重法和电化学方法就其对Q235钢的缓蚀性能进行了研究。结果表明:在80℃时,缓蚀剂浓度在1 g/L以下缓蚀率可达90%以上;合成的烟酸衍生物对阴极有明显的抑制作用,属于阴极型缓蚀剂。     

盐酸溶液中取代吡啶甲酰腙席夫碱缓蚀剂在Q235碳钢表面吸附的热力学和动力学行为

为了全面了解取代吡啶甲酰腙席夫碱在碳钢表面的缓蚀吸附机理,在1mol／L盐酸介质中加入3种水溶性取代吡啶甲酰腙席夫碱缓蚀剂,用Bockirs置换模型研究了缓蚀剂在Q235碳钢表面的吸附热力学规律,得到了吸附热力学参数;用析氢电流衰减曲线法和比色分析法研究了缓蚀剂在Q235碳钢表面吸附的动力学行为。结果表明：3种缓蚀剂的吸附是以化学吸附为主,吸附过程是放热过程,体系温度的升高会对缓蚀剂的吸附起削弱作用;3种缓蚀剂的吸附规律遵从Langmuir吸附模型,其吸附可以自发进行。     

脉冲单电源铬镍共渗层耐酸腐蚀性研究

采用脉冲单电源等离子渗金属技术,在Q195钢表面进行铬镍共渗工艺。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)分析了铬镍共渗层的表面相组成、表面微观形貌和表面成分。采用电化学测量仪测定铬镍共渗层分别在1mol/L H2SO4、1mol/L HNO3溶液中的极化曲线,研究其腐蚀形貌,并与未处理的Q195钢试样进行对比分析。结果表明,铬镍共渗层的主要相成分为Fe-Cr-Ni固溶体;铬镍共渗层的表面呈上凸的胞状组织,排列致密;表面成分的相对含量为Cr 16.14%、Ni 48.16%、Fe 35.7%(质量分数)。在HNO3溶液中,未处理的Q195钢试样表面为严重的面腐蚀,铬镍共渗层表面几乎未被腐蚀,后者比前者的耐蚀性提高了658倍;在H2SO4溶液中,未处理的Q195钢试样表面为严重的点蚀,而铬镍共渗层表面状态良好,后者比前者的耐蚀性提高了90倍。铬镍共渗层耐硝酸腐蚀性能优于耐硫酸腐蚀性能。     

[HMIM]BF_4对盐酸中A3和HP13Cr钢的缓蚀行为

为了减少钢铁冶金酸洗过程中酸液对不锈钢或碳钢的过腐蚀,得到高效的新型缓蚀剂材料,利用失重法、电化学法及扫描电子显微镜(SEM)等研究了不同浓度离子液体[HMIM]BF_4对HP13Cr不锈钢以及A3碳钢在1 mol/L盐酸溶液中的缓蚀特性和吸附行为。失重试验得出,试样在1 mol/L盐酸溶液中的腐蚀速率随离子液体添加浓度的增大而减小,即离子液体缓蚀效率随其浓度增加而增大;SEM结果显示,盐酸溶液中离子液体的添加对不锈钢HP13Cr以及碳钢A3均能起到显著的保护作用。电化学测试表明,该离子液体对这2种钢材的缓蚀作用均属于混合型抑制,但阳极抑制作用表现更强。离子液体对金属的防护作用与其在金属表面的吸附行为有关;[HMIM]BF_4在2种钢材表面的吸附行为符合Langmuir吸附等温线,兼具物理、化学吸附特性,热力学参量表明吸附过程为自发、吸热的熵增过程。相比于双咪唑季铵盐,[HMIM]BF_4离子液体缓蚀剂保护性能更优异,而且对于A3碳钢更为有效。     

Machining of circular micro holes by electrochemical micro-machining process

Machining of micro holes with micro electrochemical machining (micro ECM) process has been carried out with an indigenously developed set up. This paper describes relevant problems and solutions for the circular micro holes machining process on 304 stainless steel sheets with 60 lm thickness using high speed steel cylindrical tool of diameter 500 lm and using dilute H2SO4 as electrolyte.The taper angle variation of the machined hole is analyzed and reported for different experimental setting parameters. The minimum value of the taper angle of machined holes is achieved at the parameter setting of
0.4 mol/L H2SO4, 700 kHz, 600 ns and 21 V, for stainless steel sheets and HSS tool.     

葡萄糖与甘氨酸反应产物对碳钢的缓蚀效果

为了解葡萄糖与甘氨酸反应产物对碳钢的缓蚀效果,采用失重法、电化学法并结合扫描电镜观察,研究了葡萄糖与甘氨酸反应产物(PGG)对碳钢在1 mol/L HCl溶液中的腐蚀抑制作用。结果发现:PGG对碳钢表现出很好的缓蚀效果,缓蚀效率随添加浓度的增加而增加,在最大浓度250 mg/L时,表现出最好的缓蚀效果,缓蚀效率为94.7%,且缓蚀效率随温度升高而降低。PGG同时抑制了碳钢腐蚀的阴极还原反应和阳极氧化反应过程,为混合型缓蚀剂,是通过多组分的物理和化学联合吸附,在碳钢表面上形成保护性覆盖层,将碳钢与酸溶液隔离,从而起到缓蚀作用,其吸附行为遵循Langmuir吸附等温模型。葡萄糖与甘氨酸反应产物(PGG)是碳钢在1 mol/L HCl溶液中的优良缓蚀剂。     

Ag60．7Al39．3合金的阳极极化行为和去合金化研究

研究了Ag60．7Al39．3合金在H2SO4中的阳极极化行为。线性扫描时，当电压大于临界电位后，随着H2SO4浓度增大，电流密度增长相应加快，而其自腐蚀电位相差不大。在0．1mol／L H2SO4中，0．5V的电压能腐蚀出海绵状的双连续多孔结构，孔径在微米级。0．8V的电压下所得到的银表面形貌呈平行的片状结构。1．0V和1．4V的电压下分别呈块状堆积形貌和波浪形形貌。在0．01mol／L H2SO4中得到的小孔径宽度〈200nm，在0．05mol／LH2SO4中腐蚀后得到的孔径宽度在300nm之间。表明降低H2SO4浓度减小腐蚀电压可得到纳米级的小孔。     

化学镀Ni-P合金/TiO2复合膜的耐蚀性研究

在改进常规制备方法的基础上，提出化学镀/溶胶-凝胶复合法在碳钢表面制备TiO2复合膜的新技术。用衍射研究了复合膜的组织形态，采用环境扫描电镜（ESEM）表征了复合膜的表观和断面形貌，用极化电阻、阳极极化曲线测量等方法研究TiO2复合膜在0.5mol/L硫酸和0.5mol/L氯化钠溶液中的耐蚀性能。结果表明A3钢表面的TiO2复合膜耐蚀性能优良。     

Ce(SO_4)_2改性褐煤半焦对废水中Cd(Ⅱ)的吸附效果

为了提高褐煤半焦对重金属离子的吸附性能,将褐煤用3.0 mol/L H_3PO_4进行活化,将改性剂Ce(SO_4)_2·4H_2O与活化褐煤混合,通过炭化制备出改性褐煤半焦,对改性褐煤半焦的制备条件进行了优化,并通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对改性褐煤半焦进行了表征。在25℃和静态条件下,研究了改性褐煤半焦对模拟废水中Cd(Ⅱ)的吸附效果,探讨了改性褐煤半焦对废水中Cd(Ⅱ)的吸附条件。结果表明:改性褐煤半焦对模拟废水中Cd(Ⅱ)具有很好的吸附性能,Cd(Ⅱ)的去除率达99.8%。改性褐煤半焦对模拟废水中Cd(Ⅱ)吸附的适宜条件为吸附温度为25℃,Ce(SO_4)_2·4H_2O用量为褐煤质量的5.0%,废水pH值为3.0,Cd(Ⅱ)的起始浓度为40.00 mg/L,吸附时间为2.0 h,Cd(Ⅱ)与改性褐煤半焦的质量比为1∶50。按照改性褐煤半焦对模拟废水中Cd(Ⅱ)吸附的适宜条件,含Cd(Ⅱ)12.90 mg/L的电镀废水经改性褐煤半焦处理后,Cd(Ⅱ)去除率为99.3%,Cd(Ⅱ)的浓度降为0.09 mg/L,可达标排放。改性褐煤半焦可再生利用。