鋼鐵材料是現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防及建筑等行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的金屬材料,鋼鐵材料由于腐蝕造成的經(jīng)濟損失非常巨大。在腐蝕性介質(zhì)中添加緩蝕劑是解決鋼鐵材料腐蝕的有效方法之一。近年來,植物提取物緩蝕劑成為研究熱點,但是關(guān)于藻類提取物緩蝕劑的研究并不多見,研究藻類提取物的緩蝕性能具有重要的理論意義和實際應(yīng)用價值。選取大連地區(qū)常見的三種經(jīng)濟藻類:海帶、裙帶菜和石莼作為研究對象,以水為溶劑通過壓榨、攪拌、抽濾、烘干獲得藻類提取物緩蝕劑,采用失重法、電化學方法(開路電位、動電位極化曲線、電化學阻抗譜)及表面測試(掃描電鏡、EDAX能譜、X-射線衍射、紅外光譜)等方法考察了三種提取物對鹽酸溶液中碳鋼(Q235)的緩蝕性能。三種提取物對鹽酸溶液中的碳鋼均具有一定的緩蝕效果。提取物在鹽酸溶液中碳鋼表面的吸附規(guī)律均符合Langmuir吸附等溫式,在20-60℃,2-10 h,鹽酸濃度1.0-3.5 mol/L的測試范圍內(nèi),碳鋼腐蝕速率隨提取物濃度增大而減小至基本不變,隨時間增長而增大,隨溫度升高而增大,隨鹽酸濃度增大而增大。60℃三種提取物濃度分別為200 mg/L、500mg/L、500 mg/L的1 mol/L鹽酸溶液中碳鋼在60℃反應(yīng)2 h,碳鋼的腐蝕速率分別為4.25g/m~2·h、4.31 g/m~2·h和7.65 g/m~2·h,提取物的緩蝕效率分別為98.08%、98.05%和96.54%。相同條件下,海帶提取物的緩蝕效果最佳。添加三種藻類提取物后鹽酸溶液中碳鋼的開路電位均小幅正移,腐蝕電位變化較小,腐蝕電流密度降低,陽極和陰極Tafel斜率均增大,三種提取物都為混合型緩蝕劑;提取物均使電荷傳遞電荷轉(zhuǎn)移電阻增大,低頻區(qū)阻抗模值增大,相位角峰值增大,碳鋼在鹽酸溶液中的腐蝕過程受到抑制,耐蝕性得以增強。表面測試結(jié)果可見,添加藻類提取物后碳鋼在鹽酸溶液中的腐蝕明顯受到抑制,打磨劃痕仍可見,未見局部腐蝕痕跡,碳鋼表面由Fe、C和O元素構(gòu)成。提取物紅外光譜分析結(jié)果表明,藻類提取物中包括含N、O的官能團,提取物的緩蝕作用是通過N、O原子的孤對電子和Fe的空d軌道形成配位鍵吸附于碳鋼表面,改善碳鋼表面的電化學性能,抑制腐蝕的發(fā)生。
【學位單位】：遼寧師范大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TG174.42
【部分圖文】：

0V為 Q235 試樣在無緩蝕劑和添加緩蝕劑的鹽酸溶，電化學阻抗譜（EIS）,動電位極化曲線測試華生產(chǎn)）上進行。 所示，采用標準三電極體系，工作電極為 Q235 用環(huán)氧樹脂封涂，輔助電極為鉑電極，參比電的電位均相對于此電極。工作電極分別用 400 乙醇和丙酮脫脂，吹干后再放入待測系統(tǒng)中。線，待開路電位穩(wěn)定之后，再分別測電化學阻抗 kHz，交流信號幅值為 10 mv）和動電位極化0 mv，掃描速率為 0.1 mv/s）。

2.14 碳鋼在鹽酸溶液中腐蝕過程的等效電路4 Equivalent circuit models of carbon steel in HCll/L 鹽酸中添加不同濃度海帶提取物溶液中碳鋼的 of carbon steel in 1 mol/L HCl solution with differenextract at 20℃Rs（Ω cm2） Y0（F cm-2） n 3.751 1.7 10-30.85 1.592 1.5 10-30.82 1.493 1.3 10-30.82 1.678 1.1 10-30.81 1.492 1.2 10-30.79 -3

溫度（℃） Rs（Ω cm2） Y0（F cm-2） n Rt（Ω cm2室溫 1.493 1.3 10-30.82 4.28140 1.499 1.4 10-30.82 4.23950 1.372 1.6 10-30.85 3.05960 1.275 1.8 10-30.85 1.053 2.7 中結(jié)果表明，不同溫度下 Q 的參數(shù) n 值均接近于 1，更接近于純電參數(shù) Y0逐漸增大，電荷轉(zhuǎn)移電阻 Rt[73]逐漸減小，表明溫度升高不利于鋼表面，耐蝕性下降，緩蝕效果減弱。鹽酸溶液中碳鋼表面形貌及成分分析 2.16 為未浸泡在鹽酸溶液中的碳鋼及未添加和添加 200 mg/L 海帶提取碳鋼反應(yīng) 2 h 后表面的照片。

【參考文獻】

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本文編號：2823745