无码精品人妻一区二区三区影院_国产乱子经典视频在线观看_亚洲国产精品sss在线观看av_国产国语在线播放视频

綠色緩蝕劑SDDTC對AZ31B鎂合金的緩蝕作用及吸附行為

2020-11-05 01:12:56 hualin

摘要:

采用(yong)極化(hua)(hua)曲線(xian)、電化(hua)(hua)學阻(zu)抗譜(pu)、紅外(wai)光(guang)譜(pu)及掃描電鏡等方法研究了二乙(yi)基二硫代氨基甲(jia)酸鈉 (SDDTC) 對AZ31B鎂(mei)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)在3.5% (質量分數) NaCl溶液中的緩(huan)蝕作用(yong)及吸附(fu)行為(wei)。結果表明,SDDTC能有效(xiao)抑制(zhi)AZ31B鎂(mei)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)在NaCl介質中的腐(fu)蝕,屬陰極抑制(zhi)為(wei)主的混合(he)(he)(he)(he)型緩(huan)蝕劑。當SDDTC濃度為(wei)5 mmolL-1時,緩(huan)蝕效(xiao)果最好。SDDTC在AZ31B鎂(mei)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)表面發生物(wu)理(li)吸附(fu),符合(he)(he)(he)(he)Langmuir吸附(fu)模型。吸附(fu)在表面的SDDTC形成(cheng)較(jiao)為(wei)致密的保護膜,有效(xiao)抑制(zhi)了AZ31B鎂(mei)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的腐(fu)蝕。


關鍵詞: AZ31B鎂合金 ; 二乙基(ji)二硫代氨基(ji)甲酸鈉(na) ; NaCl溶液 ; 緩(huan)蝕作用


鎂合金(jin)具有比強度、比剛度高(gao)以及鑄造性、阻尼性好等優點,廣泛(fan)應用(yong)(yong)于(yu)航(hang)空航(hang)天、汽車制造、電子工業(ye)等領域(yu)。但由于(yu)其較高(gao)的(de)化學活性和(he)(he)較差的(de)耐蝕性,極大(da)地限制了其應用(yong)(yong)[1]。添加緩(huan)蝕劑是一(yi)種常用(yong)(yong)的(de)金(jin)屬和(he)(he)合金(jin)的(de)腐(fu)蝕防護(hu)手段(duan),由于(yu)其成本低(di)、易于(yu)操作而得到廣泛(fan)應用(yong)(yong)[2]。近些年,隨著人(ren)類(lei)環境保護(hu)意識(shi)的(de)增強和(he)(he)可持續發展(zhan)思想(xiang)的(de)深入,高(gao)效、環保、可降(jiang)解的(de)綠(lv)色型緩(huan)蝕劑的(de)研究(jiu)備(bei)受關注。


二乙基二硫(liu)代(dai)氨基甲酸(suan)鈉 (SDDTC) 是一(yi)(yi)種無毒、易溶于(yu)(yu)水的(de)(de)有(you)機胺類化(hua)合(he)(he)物,能提供含(han)2個S原(yuan)子(zi)和1個N原(yuan)子(zi)的(de)(de)孤對(dui)電子(zi),具有(you)殺菌、抗(kang)氧等功效。因此,SDDTC作(zuo)為一(yi)(yi)種綠(lv)色環保的(de)(de)新型有(you)機胺類緩蝕劑,近年來被廣泛(fan)應用(yong)于(yu)(yu)一(yi)(yi)些金(jin)屬材料的(de)(de)防腐。Yu等[3]研(yan)究了添加(jia)SDDTC對(dui)冷軋鋼(gang)(gang)在(zai)乙酸(suan)溶液中(zhong)腐蝕行為的(de)(de)影響(xiang),結(jie)(jie)果(guo)表明(ming)SDDTC在(zai)冷軋鋼(gang)(gang)表面發生化(hua)學吸(xi)附,從(cong)而在(zai)金(jin)屬表面生成(cheng)難溶的(de)(de)金(jin)屬絡合(he)(he)物膜(mo),有(you)效抑制冷軋鋼(gang)(gang)的(de)(de)腐蝕。另(ling)外(wai),Liao等[4]和Yang等[5]分別(bie)研(yan)究了添加(jia)SDDTC對(dui)Cu和不銹鋼(gang)(gang)在(zai)含(han)Cl-溶液中(zhong)的(de)(de)緩蝕作(zuo)用(yong),由于(yu)(yu)SDDTC的(de)(de)孤對(dui)電子(zi)結(jie)(jie)構(gou)可以(yi)與Cu和不銹鋼(gang)(gang)形成(cheng)穩定(ding)的(de)(de)共價鍵,從(cong)而起到很好的(de)(de)保護作(zuo)用(yong)。但(dan)SDDTC對(dui)鎂合(he)(he)金(jin)的(de)(de)緩釋作(zuo)用(yong)還未見報道。本文采用(yong)電化(hua)學方法以(yi)及紅外(wai)光(guang)譜 (FT-IR)、掃描(miao)電子(zi)顯(xian)微鏡 (SEM) 等表征手段,研(yan)究了SDDTC對(dui)AZ31B鎂合(he)(he)金(jin)在(zai)3.5% (質(zhi)量分數) NaCl介(jie)質(zhi)中(zhong)的(de)(de)緩蝕作(zuo)用(yong)及吸(xi)附行為。


1 實(shi)驗方法


1.1 實驗材料(liao)及前處(chu)理


實驗材料為(wei)(wei)AZ31B鎂合金,其(qi)化學成(cheng)分(fen) (質(zhi)量分(fen)數(shu),%) 為(wei)(wei):Al 3.01,Zn 1.02,Mn 0.32,Si 0.02,Fe 0.003,Cu 0.005,Ni 0.004,Mg余(yu)量。實驗前,試樣表(biao)面依(yi)次經600#,1000#,1500#和2000#水砂紙逐級打磨光滑(hua),丙酮(tong)中超聲清洗5 min,去離(li)子水清洗,冷風吹干備用。


1.2 電(dian)化(hua)學測(ce)試


電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學極(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)曲(qu)線和阻(zu)抗譜測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)使用(yong)CS350電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學工(gong)(gong)作(zuo)站,采用(yong)三電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)體系,工(gong)(gong)作(zuo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)為(wei)AZ31B鎂合金試(shi)(shi)樣,參比(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)為(wei)飽(bao)和甘汞電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji),輔助(zhu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)為(wei)Pt電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)液(ye)為(wei)未添(tian)加或添(tian)加SDDTC (分析純) 的(de)腐蝕介質 (即由(you)分析純NaCl和去(qu)離子水配制成的(de)3.5%NaCl溶液(ye))。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)面積為(wei)1 cm2,非工(gong)(gong)作(zuo)面積用(yong)環氧樹脂封(feng)裝。測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)前將工(gong)(gong)作(zuo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)放(fang)入電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)液(ye)中浸泡15 min,待開路(lu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)達到穩定后進行(xing)極(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)曲(qu)線和阻(zu)抗譜測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)。極(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)曲(qu)線測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)范圍(wei)為(wei)自腐蝕電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)±250 mV,掃描速率為(wei)1 mV/s。阻(zu)抗譜測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)在自腐蝕電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)下進行(xing),正弦波擾(rao)動的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)幅值為(wei)10 mV,測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)頻率范圍(wei)為(wei)105~10-2 Hz。


1.3 pH值測量和表面形貌分析


腐蝕介質pH值采(cai)用PHB-4型便(bian)攜(xie)式酸度計 (精度±0.01) 進行測量。


將AZ31B鎂合(he)金(jin)試(shi)樣(yang)浸泡在未(wei)添加及添加緩蝕(shi)劑的3.5%NaCl溶(rong)液中3 d后(hou)取出,用去離(li)子水清(qing)洗,冷風吹干后(hou),采用TESCAN VEGA3型(xing)SEM觀察試(shi)樣(yang)表(biao)面(mian)形貌(mao),采用TENSOR27型(xing)FT-IR對試(shi)樣(yang)表(biao)面(mian)腐蝕(shi)產物進行分析。


2 結果與討(tao)論(lun)


2.1 極化曲(qu)線


圖1是(shi)AZ31B鎂合金(jin)在含不同濃度緩蝕劑的3.5%NaCl溶液中的極(ji)化曲線(xian)。利(li)用下式計算其緩蝕率(lv):

η = ( 1 - I / I 0 ) × 100 %(1)

式中,I 0和I分(fen)別為未添加及添加緩蝕劑的自腐蝕電(dian)流密(mi)度;η為緩蝕率。


通(tong)過Tafel外推法擬合出的自腐(fu)蝕(shi)電位(wei)Ecorr,腐(fu)蝕(shi)電流密度Icorr,陰極(ji)Tafel斜率bc,陽極(ji)Tafel斜率ba和緩(huan)蝕(shi)率η,結果見表1。

img_1.png

圖(tu)1 AZ31B鎂合金在含不(bu)同濃度(du)SDDTC的3.5%NaCl溶液中(zhong)的極化曲(qu)線

表1 AZ31B鎂(mei)合金在含不同濃度(du)SDDTC的3.5%NaCl溶液中(zhong)的極化(hua)曲(qu)線擬合參數以(yi)及浸(jin)泡前后(hou)溶液的pH值變化(hua)

微信截圖_20201022154433.jpg

由圖1和表1可知(zhi)(zhi),添加緩蝕(shi)(shi)(shi)劑(ji)后,自(zi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電位(wei)明(ming)顯負(fu)移,且(qie)陰極(ji)(ji)(ji)和陽(yang)極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電流密度(du)均(jun)減小,說(shuo)明(ming)SDDTC的(de)(de)(de)加入(ru)抑(yi)(yi)制了(le)鎂合金(jin)的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)溶解和陰極(ji)(ji)(ji)析氫過(guo)程。圖1中的(de)(de)(de)陰極(ji)(ji)(ji)曲線幾乎平行且(qie)負(fu)移程度(du)較大,說(shuo)明(ming)SDDTC對(dui)鎂合金(jin)的(de)(de)(de)緩蝕(shi)(shi)(shi)作用主要通過(guo)抑(yi)(yi)制陰極(ji)(ji)(ji)析氫反應為(wei)主。根(gen)據文獻[6]可知(zhi)(zhi),添加SDDTC后,自(zi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電位(wei)負(fu)移范圍在(zai)(zai)85 mV內,且(qie)對(dui)陰、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)反應均(jun)有明(ming)顯抑(yi)(yi)制,說(shuo)明(ming)SDDTC是以抑(yi)(yi)制陰極(ji)(ji)(ji)為(wei)主的(de)(de)(de)混合型緩蝕(shi)(shi)(shi)劑(ji)。隨著緩蝕(shi)(shi)(shi)劑(ji)濃(nong)度(du)增加,緩蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)增大;當濃(nong)度(du)為(wei)5.0 mmolL-1時,緩蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)達(da)到(dao)(dao)最大,為(wei)65%;繼(ji)續增加緩蝕(shi)(shi)(shi)劑(ji)濃(nong)度(du),緩蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)減小。這是因為(wei)SDDTC在(zai)(zai)金(jin)屬表面吸附(fu)(fu)達(da)到(dao)(dao)飽和后,繼(ji)續增加濃(nong)度(du),導致(zhi)多(duo)余的(de)(de)(de)緩蝕(shi)(shi)(shi)劑(ji)分(fen)(fen)子(zi)在(zai)(zai)吸附(fu)(fu)層無法找到(dao)(dao)活性吸附(fu)(fu)點,使得緩蝕(shi)(shi)(shi)劑(ji)分(fen)(fen)子(zi)間(jian)存在(zai)(zai)相互作用力(li),從而影響緩蝕(shi)(shi)(shi)劑(ji)分(fen)(fen)子(zi)在(zai)(zai)金(jin)屬表面的(de)(de)(de)吸附(fu)(fu),造成局部(bu)脫落[7]。


2.2 電化(hua)學阻抗譜(pu)


圖2為AZ31B鎂(mei)合(he)(he)金(jin)(jin)在含(han)不(bu)同(tong)濃度(du)緩蝕(shi)劑(ji)(ji)的(de)3.5%NaCl溶(rong)液中的(de)阻抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)譜(pu)。可以看出,未添(tian)加(jia)緩蝕(shi)劑(ji)(ji)時,阻抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)譜(pu)由高頻(pin)(pin)(pin)容抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)弧(hu)、中頻(pin)(pin)(pin)容抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)弧(hu)和(he)低頻(pin)(pin)(pin)感抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)弧(hu)組(zu)成。其中,高頻(pin)(pin)(pin)容抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)弧(hu)反映(ying)電荷轉移電阻和(he)雙電層電容,中頻(pin)(pin)(pin)容抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)弧(hu)歸因于膜層的(de)傳質過程[8,9],低頻(pin)(pin)(pin)感抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)弧(hu)與金(jin)(jin)屬表面膜的(de)不(bu)完整性有關[10,11]。添(tian)加(jia)SDDTC后(hou),阻抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)譜(pu)的(de)主要特征發生了(le)變化,只(zhi)有一(yi)個(ge)高、中頻(pin)(pin)(pin)容抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)弧(hu)和(he)一(yi)個(ge)低頻(pin)(pin)(pin)感抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)弧(hu),并且容抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)弧(hu)半徑(jing)明(ming)(ming)顯(xian)比未添(tian)加(jia)緩蝕(shi)劑(ji)(ji)的(de)大很(hen)多,說(shuo)明(ming)(ming)SDDTC在鎂(mei)合(he)(he)金(jin)(jin)表面發生了(le)吸附,減弱了(le)Cl-對(dui)鎂(mei)合(he)(he)金(jin)(jin)表面的(de)侵蝕(shi)。

img_2.png

圖(tu)2 AZ31B鎂合金(jin)在含(han)不同濃(nong)度SDDTC的3.5%NaCl溶液中(zhong)的阻抗(kang)譜(pu)


對阻抗譜(pu)進(jin)行擬合的等效(xiao)電(dian)(dian)路見(jian)圖3。其中,Rs表(biao)示溶液電(dian)(dian)阻,Rct和(he)(he)Cd1分別(bie)表(biao)示電(dian)(dian)荷轉移電(dian)(dian)阻和(he)(he)雙電(dian)(dian)層電(dian)(dian)容,Rf表(biao)示電(dian)(dian)極(ji)表(biao)面膜電(dian)(dian)阻,Cf表(biao)示表(biao)面膜層電(dian)(dian)容,RL和(he)(he)L分別(bie)代表(biao)感抗和(he)(he)電(dian)(dian)感。

img_3.png

圖3 AZ31B鎂(mei)合(he)金在未(wei)添加(jia)和添加(jia)緩蝕劑的(de)3.5%NaCl溶液中(zhong)的(de)等效電路圖


擬合(he)后,通過下式計算緩蝕(shi)率:

η = 1 - R ct R ct 0 × 100 %(2)

式中,R0ct和(he)Rct分別(bie)為未(wei)添(tian)加(jia)及(ji)添(tian)加(jia)緩(huan)蝕劑的電荷轉(zhuan)移電阻。


阻(zu)抗譜擬合(he)(he)結(jie)果見表2。可知,加入SDDTC后,Rct增大,而Cd1減小(xiao),說(shuo)明SDDTC在AZ31B鎂合(he)(he)金表面形成的膜層對鎂合(he)(he)金的腐蝕具有明顯的抑(yi)制(zhi)作(zuo)用(yong)。增加SDDTC濃度(du)(du),緩(huan)蝕率(lv)增大;當濃度(du)(du)為5.0 mmolL-1時,緩(huan)蝕率(lv)達到最(zui)大,為69%;繼續(xu)增加SDDTC濃度(du)(du),緩(huan)蝕率(lv)減小(xiao)。此結(jie)果與(yu)極化曲線法所(suo)得結(jie)論(lun)一致。

表(biao)2 AZ31B鎂合(he)金在含不(bu)同濃度(du)SDDTC的3.5%NaCl溶(rong)液中的電化(hua)學阻抗譜擬(ni)合(he)參數(shu)

微信截圖_20201022154422.jpg

2.3 吸附(fu)模型


SDDTC與鎂合金表面(mian)作用機理可以通過吸(xi)附(fu)等溫線進行研究。假(jia)設SDDTC在AZ31B鎂合金表面(mian)的吸(xi)附(fu)符合Langmuir吸(xi)附(fu)模型,則(ze)應有[12]:

c θ = 1 K ads + c(3)

式中(zhong),c為緩蝕劑濃(nong)度(du);Kads為吸附平衡(heng)常數;θ為表面膜覆蓋度(du),其中(zhong)θ采用(yong)EIS得到的緩蝕率η (%) 表示。


圖4為c/θ相對于c的線(xian)性關(guan)系曲(qu)線(xian)。從(cong)得出的結果可知,R 2為0.99978,接近1,說明SDDTC在鎂合(he)金表面符合(he)Langmuir吸附。標準(zhun)Gibbs自由能能夠(gou)反映SDDTC在鎂合(he)金表面發生的吸附類型,且(qie)與Kads有(you)關(guan),可通(tong)過下(xia)式計(ji)算(suan)[13]:


Δ G ads 0 = - 2.303 RTlg ( 55.5 K ads )(4)


式中(zhong),55.5為(wei)溶(rong)劑水(shui)的(de)摩爾濃度 (molL-1);R為(wei)理想氣體(ti)(ti)常數 (8.314 mol-1K-1);T為(wei)反(fan)應的(de)熱力學溫度 (K)。

img_4.png

圖4 AZ31B鎂合金在添加SDDTC的3.5%NaCl溶液中的Langmuir吸附等溫線


計算得到的(de) Δ G ads 0 值為(wei)-16.55 kJmol-1 (“-”表(biao)示自發進行)。通常,當 Δ G ads 0 為(wei)-20 kJmol-1或更負時,帶電(dian)的(de)分(fen)子(zi)與金(jin)屬之(zhi)(zhi)間由靜電(dian)相(xiang)互作(zuo)用吸(xi)(xi)附在金(jin)屬表(biao)面,為(wei)物理(li)吸(xi)(xi)附;而 Δ G ads 0 為(wei)-40 kJmol-1或更負時,由于電(dian)子(zi)的(de)轉移或者(zhe)共用形成共價鍵,為(wei)化學吸(xi)(xi)附[14]。故SDDTC與鎂合(he)金(jin)基體之(zhi)(zhi)間的(de)吸(xi)(xi)附為(wei)物理(li)吸(xi)(xi)附。


2.4 紅外光譜(pu)分(fen)析


圖5為(wei)AZ31B鎂(mei)合(he)(he)金在(zai)未添加(jia)緩蝕(shi)劑及(ji)添加(jia)5.0 mmolL-1 SDDTC溶(rong)液中(zhong)浸泡3 d后的(de)(de)表面(mian)紅外光(guang)譜。可知(zhi),在(zai)未添加(jia)和(he)添加(jia)緩蝕(shi)劑的(de)(de)溶(rong)液中(zhong),3430和(he)1649 cm-1處(chu)(chu)存在(zai)Mg(OH)2的(de)(de)特征峰(feng)(feng)(feng)(feng)。在(zai)SDDTC粉末和(he)含SDDTC溶(rong)液中(zhong),在(zai)2976~2927 cm-1處(chu)(chu)的(de)(de)吸收峰(feng)(feng)(feng)(feng)是(shi)—CH2的(de)(de)伸縮(suo)振(zhen)動峰(feng)(feng)(feng)(feng),1092~1051 cm-1處(chu)(chu)是(shi)C—S的(de)(de)振(zhen)動峰(feng)(feng)(feng)(feng),1453 cm-1處(chu)(chu)是(shi)C—N的(de)(de)振(zhen)動峰(feng)(feng)(feng)(feng)。這些峰(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)存在(zai),說明在(zai)鎂(mei)合(he)(he)金表面(mian)膜(mo)層中(zhong)存在(zai)SDDTC,它與Mg(OH)2膜(mo)層共(gong)同作用抑(yi)制了AZ31B鎂(mei)合(he)(he)金在(zai)NaCl溶(rong)液中(zhong)的(de)(de)腐蝕(shi)。

img_5 (1).png

圖(tu)5 AZ31B鎂合金(jin)在未添(tian)加及添(tian)加5.0 mmolL-1 SDDTC的3.5%NaCl溶(rong)液中浸泡3 d后的紅外光譜


2.5 表面形貌


圖6為AZ31B鎂(mei)合(he)金在(zai)未添(tian)(tian)加和添(tian)(tian)加5.0 mmolL-1 SDDTC的(de)3.5%NaCl溶液中(zhong)(zhong)浸泡(pao)3 d后表(biao)面(mian)的(de)SEM像。可見,無SDDTC時(shi),試樣表(biao)面(mian)腐蝕嚴重(zhong),有很(hen)深的(de)裂紋,且(qie)表(biao)面(mian)比(bi)較(jiao)粗(cu)糙;而添(tian)(tian)加SDDTC后腐蝕程(cheng)度(du)大大降低,有少量裂紋,表(biao)面(mian)變(bian)得比(bi)較(jiao)平整、均勻(yun)。這說明,5.0 mmolL-1 SDDTC能(neng)吸附在(zai)鎂(mei)合(he)金表(biao)面(mian)形成較(jiao)為致密的(de)保護(hu)膜,阻止Cl-與基(ji)體接觸(chu),有效(xiao)抑(yi)制了AZ31B鎂(mei)合(he)金在(zai)NaCl介質中(zhong)(zhong)的(de)腐蝕。


2.6 緩蝕機理


AZ31B鎂合(he)金在(zai)3.5%NaCl溶液中的(de)腐蝕屬于電化學腐蝕,其(qi)陽極(ji)和陰(yin)極(ji)反應分(fen)別為[15]:


Mg → M g 2 + + 2 e -(5)

2 H 2 O + 2 e - → H 2 + 2 O H -(6)


從反應(ying)式可知,鎂合金(jin)腐(fu)蝕會(hui)產生(sheng)(sheng)OH-,從而導(dao)致pH值增大。當(dang)pH值達到一定值時,腐(fu)蝕產生(sheng)(sheng)的Mg2+和(he)OH-會(hui)生(sheng)(sheng)成白(bai)色Mg(OH)2,沉(chen)積于鎂合金(jin)表面,對鎂合金(jin)基體(ti)起(qi)到一定的保(bao)(bao)護(hu)作用(yong)。但(dan)因(yin)腐(fu)蝕產物Mg(OH)2比較疏松,且有很深裂(lie)紋,對基體(ti)的保(bao)(bao)護(hu)作用(yong)有限。

img_6.png

圖6 AZ31B鎂合金在未添加及(ji)添加5.0 mmolL-1 SDDTC的3.5%NaCl溶液中浸泡(pao)3 d后表面的SEM像(xiang)


由吸附(fu)(fu)(fu)自由能 Δ G ads 0 可知,SDDTC在鎂(mei)合(he)金(jin)(jin)(jin)表面發生(sheng)了物理(li)吸附(fu)(fu)(fu)。Mg的腐(fu)蝕(shi)(shi)會使溶液(ye)的OH-濃度升高(gao),pH值增(zeng)大 (見表1),促進了二乙基(ji)(ji)二硫代氨(an)基(ji)(ji)甲酸根離(li)子的電離(li),分子鏈間的靜電排斥(chi)作用促使二乙基(ji)(ji)二硫代氨(an)基(ji)(ji)甲酸根基(ji)(ji)團鋪展開(kai)來(lai),在鎂(mei)合(he)金(jin)(jin)(jin)表面吸附(fu)(fu)(fu)成(cheng)膜(mo)(mo),形成(cheng)的吸附(fu)(fu)(fu)膜(mo)(mo)與(yu)(yu)腐(fu)蝕(shi)(shi)產物Mg(OH)2一起構成(cheng)更(geng)為致(zhi)密的表面膜(mo)(mo),從而對(dui)鎂(mei)合(he)金(jin)(jin)(jin)在NaCl介質中的腐(fu)蝕(shi)(shi)起到(dao)良(liang)好(hao)的緩(huan)蝕(shi)(shi)作用。但和其對(dui)鋼(gang)和Cu的緩(huan)蝕(shi)(shi)效果(guo)相比,緩(huan)蝕(shi)(shi)率(lv)要低,這(zhe)與(yu)(yu)其在鎂(mei)合(he)金(jin)(jin)(jin)表面形成(cheng)的膜(mo)(mo)層以物理(li)吸附(fu)(fu)(fu)為主有關。因此,要想提(ti)高(gao)其對(dui)鎂(mei)合(he)金(jin)(jin)(jin)的緩(huan)蝕(shi)(shi)率(lv),必(bi)須采取添加無機(ji)或有機(ji)緩(huan)蝕(shi)(shi)劑與(yu)(yu)SDDTC形成(cheng)復配。


3 結論


(1) SDDTC能(neng)有效抑(yi)(yi)制AZ31B鎂(mei)合金在3.5%NaCl溶液(ye)中的腐蝕(shi)(shi)(shi),是(shi)以陰極抑(yi)(yi)制為主(zhu)的混合型緩蝕(shi)(shi)(shi)劑。緩蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)隨緩蝕(shi)(shi)(shi)劑濃度的增加先增大后減小;當濃度為5.0 mmolL-1時,緩蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)達到最大,為69%。


(2) SDDTC在鎂(mei)合金表(biao)面發生物理吸附,符合Langmuir吸附模(mo)型(xing)。