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硫脲、硅酸盐对碳钢钝化作用的影响

2016-02-26 12:01:54中国钢材招标网

  锦州医学院学报硫脲、硅酸盐对碳钢化作用的影响马文莲(锦州师范高等专科学校,辽宁锦州121001)的(NH4)C3溶液中的阳极极化曲线的测定,分析得出:在特定的环境中,ZnS4Na2HP4与(NH2)CS或Na2Si3三者复配物对碳钢都有较理想的钝化作用。

  1概述大部分金属在与一定介质接触时,它们都有自,‘发地变成金属化合物的倾向,这是金属腐蚀的根本原因。常见的金属腐蚀现象绝大部分是电化腐蚀,如果使金属表面状态发生改变,即形成钝化膜从,而使阳极溶解过程的超电势升高,导致金属的溶解:速率急剧下降,就能达到缓蚀效果,这种作用称钝。

  化作用。因此,向腐蚀介质中添加某些有利于钝化膜生成的物质,只要选配适宜,添加少量就能大大胃地抑制金属的腐蚀速率。本文以碳钢为基体,研究磷化膜的形成对降低铁的溶解速率的影响。

  2钝化机理'腐蚀环境下,碳钢钝化形成一层固体保护膜。但由于这层膜不致密,仍将产生局部腐蚀。若将Zn-So4、Na2HPO4按一定浓度复配加入溶液中,Zn2+、Fe2+、PO43能作用生成较复杂的ZmFe(P04)2复合晶体23,它沉淀在碳钢表面,称磷化膜。这层膜将使金属铁的致钝电位大大降低。但这层磷化膜仍然存在着某些缺陷,有些区域不完整。

  如果加入某些缓蚀剂,如硫脲或硅酸钠就可以对膜进行修补,从而使钝化膜更均匀,更致密。

  硫脲的修补机理是硫脲分子中羰硫C=S可与原子铁形成配位键吸附在膜缺陷部位:S从而使钝化膜更完整,阻止铁的腐蚀。而硅酸钠的修补机理则是由于Na2SiO3本身具有胶连性,可在金属表面形成一层保护膜1在,“¥的碳酸铵溶液中6u!钢处于较强的从而阻止铁的腐蚀。

  3实验3.1试剂硫酸锌(分析纯)磷酸氢二钠(分析纯)、硫脲(分析纯)硅酸钠(分析纯)碳酸铵溶液(4mol/L)、去离子水、丙酮、硫酸。

  3.2仪器3电化学实验以恒电位仪进行电化学测量。采用三电极体系,饱和甘汞电极为参比电极,普通碳钢丝(4mm)为工作电极,普通碳钢片(4cm2)为辅助电极。电解质溶液以(4mol/L)的碳酸铵为介质,力口入0.48mol/L 026mol/LNa2HP4和一定浓度的硫脲或硅酸钠,在室温下进行实验。

  3.4碳钢电极的处理用砂纸将极片擦至镜面光洁,放在丙酮中除去油污,然后在硫酸中浸泡2分钟,最后用去离子水洗涤备用。

  4结果与讨论41硫脲的致钝作用0.026mol/L的ZnS4和4mol/L碳酸铵溶液中加入硫脲后,致钝电位提前,致钝电流明显降低。说明硫脲对碳钢钝化膜形成有修补和缓解腐蚀的作用。随着浓度大,致钝性能也逐渐提高。当硫脲浓度达到0.023mol/L时,致钝电位提前了0.08V,致钝电流降低了0.16mA,此时致钝性能最佳(见表1)。

  表1加入硫脲后钝化电位及钝化电流硫脲浓度致钝电位(V)致纯电流(mA)钝化电位钝化电流4.2硅酸钠的致钝作用0.026mol/L的ZnS4的4mo/L碳酸铵溶液中加入硅酸钠时,致钝电位提前,致钝电流明显降低,说明硅酸钠对碳钢磷化膜的修补和减少钝化过程中腐蚀有很大作用。随着硅酸钠浓度的加大,致钝性能逐渐强。

  当浓度达到0.023mol/L时,致钝电位提前了0.05V,致钝电流降低了0.144mA,此时致钝性能最高(见表2)。

  表2加入硅酸钠后钝化电位及钝化电流硅酸钠浓度(mol/L致钝电位致纯电流(mA)钝化电位钝化电流5结论通过实验证明:硫脲、硅酸钠对碳钢钝化膜形成有修补作用,能够明显便致钝电位提前,致钝电流降低。

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