本文關(guān)鍵詞：氫氟酸介質(zhì)中鋁緩蝕劑的研制及緩蝕性能研究

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【摘要】：鋁及其合金是生產(chǎn)生活中應(yīng)用最為廣泛的有色金屬之一,產(chǎn)量與用量僅次于鋼鐵,現(xiàn)已成為全球第二大金屬。鋁具有密度小,導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能好等特點(diǎn)。鋁及其合金在工業(yè)上主要應(yīng)用于冷凝器和加熱器等換熱器設(shè)備以及反應(yīng)器等方面。由于鋁設(shè)備在長期使用后會(huì)于表面形成一層污垢,對設(shè)備的使用產(chǎn)生很大影響。因此,設(shè)備在使用一段時(shí)間后需要進(jìn)行清洗,除去表面污垢,以達(dá)到生產(chǎn)要求。由于鋁的腐蝕電位低,使其容易被腐蝕,尤其在酸性介質(zhì)當(dāng)中。前人對鋁在鹽酸、硫酸、硝酸都做了大量的研究,但對于鋁設(shè)備而言,大部分鋁設(shè)備上產(chǎn)生的垢為硅酸鹽垢,氫氟酸對硅酸鹽垢有特殊的溶解性能。但市面氫氟酸鋁存在成本過高、緩蝕效果一般等問題。因此,研制出一種抗干擾性能強(qiáng)、效果好、價(jià)格低廉的緩蝕劑尤為重要。本文利用失重法,在3%的氫氟酸介質(zhì)中測定了幾十種無機(jī)和有機(jī)的化合物對金屬鋁的緩蝕效果,選取出效果比較好的幾種化合物,進(jìn)行單組份、協(xié)同和復(fù)配等實(shí)驗(yàn)。本文以苯甲醛為研究對象,分析了苯甲醛在3%氫氟酸溶液中的腐蝕情況,并對其進(jìn)行了電化學(xué)測試,并以吸附理論計(jì)算出一系列的熱力學(xué)參數(shù)。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看,苯甲醛在3%的氫氟酸介質(zhì)中對鋁片的腐蝕起到了良好的抑制作用,苯甲醛在鋁片表面的吸附規(guī)律基本契合Langmuir等溫式。在實(shí)驗(yàn)過程中,利用失重法和電化學(xué)方法對苯肉桂醛和溴化十六烷基吡啶、亞硝酸鈉和糠醛、三聚磷酸鈉和苯甲醛對比考察了單組份緩蝕現(xiàn)象與協(xié)同效應(yīng)的緩蝕效果,選取最佳配比。設(shè)定不同的緩蝕劑濃度下腐蝕速率的變化,通過吸附理論和電化學(xué)極化曲線,進(jìn)而探討緩蝕作用的機(jī)理。在現(xiàn)如今的生產(chǎn)和生活中單組份和協(xié)同緩蝕劑仍然不能滿足要求,因此還需要研制一種新型的復(fù)合型緩蝕劑以滿足需求。本文對十幾種緩蝕效果較好的化合物進(jìn)行復(fù)配,優(yōu)中選優(yōu),選取效果最好的一組進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn),得到了一種緩蝕性能優(yōu)秀的復(fù)合型緩蝕劑。利用失重法、電化學(xué)方法、直觀分析法等方法對緩蝕劑的性能進(jìn)行評價(jià)。測定了酸度、緩蝕劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)、時(shí)間、溫度等因素對緩蝕劑性能的影響。通過觀察結(jié)果我們可以得出,由Tafel極化曲線圖表明添加緩蝕劑和未添加緩蝕劑的相比極化曲線腐蝕電位負(fù)移,而腐蝕電流減小。陽極和陰極的Tafel斜率均有很大變化,則該緩蝕劑為混合型緩蝕劑。由直觀分析法可觀察出加入緩蝕劑金屬表面基本無腐蝕現(xiàn)象。通過實(shí)驗(yàn)反復(fù)比對得出,該復(fù)合型緩蝕劑是一種性能優(yōu)良的氫氟酸介質(zhì)中鋁的緩蝕劑。
【關(guān)鍵詞】：鋁 氫氟酸 協(xié)同效應(yīng) 復(fù)合緩蝕劑
【學(xué)位授予單位】：遼寧師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.42
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1.緒論9-23
• 1.1 腐蝕和緩蝕劑9-10
• 1.2 緩蝕劑的分類10-17
• 1.2.1 按介質(zhì)分類10-14
• 1.2.2 按作用金屬分類14-16
• 1.2.3 按緩蝕劑的作用機(jī)理分類16-17
• 1.3 緩蝕劑的研究方法17-19
• 1.4 協(xié)同作用19-21
• 1.4.1 無機(jī)物和無機(jī)物之間的協(xié)同作用19-20
• 1.4.2 無機(jī)物和有機(jī)物之間的協(xié)同作用20
• 1.4.3 有機(jī)物和有機(jī)物之間的協(xié)同作用20-21
• 1.5 本文的選題意義、研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)21-23
• 1.5.1 選題意義及創(chuàng)新點(diǎn)21-22
• 1.5.2 研究內(nèi)容22-23
• 2.單組份緩蝕劑的篩選23-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)儀器、試劑、實(shí)驗(yàn)方法23-26
• 2.1.1 儀器與試劑23-25
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)方法25-26
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)條件26
• 2.2 結(jié)果與討論26-28
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論28-29
• 3.緩蝕劑苯甲醛的性能研究29-37
• 3.1 實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)方法29
• 3.1.1 儀器與試劑29
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)方法29
• 3.2 氫氟酸中苯甲醛對鋁的緩蝕性能研究29-37
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)部分29-30
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論30-37
• 4.協(xié)同效應(yīng)37-60
• 4.1 實(shí)驗(yàn)儀器、試劑、實(shí)驗(yàn)方法37-38
• 4.1.1 儀器與試劑37
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)方法37-38
• 4.2 肉桂醛和溴化十六烷基吡啶(RX)的協(xié)同效應(yīng)38-44
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)部分38-39
• 4.2.2 結(jié)果與討論39-44
• 4.3 亞硝酸鈉和糠醛（YK）的協(xié)同效應(yīng)44-50
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)部分44-45
• 4.3.2 結(jié)果與討論45-50
• 4.4 苯甲醛和三聚磷酸鈉（BS）的協(xié)同效應(yīng)50-60
• 4.4.1 實(shí)驗(yàn)部分50-51
• 4.4.2 結(jié)果與討論51-60
• 5.復(fù)合緩蝕劑的研制60-73
• 5.1 實(shí)驗(yàn)儀器、試劑、實(shí)驗(yàn)方法60
• 5.1.1 儀器與試劑60
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)方法60
• 5.2 復(fù)合緩蝕劑的研制60-64
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)部分60-63
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析63-64
• 5.3 復(fù)合緩蝕劑緩蝕效能的評價(jià)64-73
• 5.3.1 鋁的腐蝕速率與腐蝕劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系64-65
• 5.3.2 鋁的腐蝕速率與溫度的關(guān)系65
• 5.3.3 鋁的腐蝕速率與氫氟酸濃度的關(guān)系65-66
• 5.3.4 鋁的腐蝕速率與時(shí)間的關(guān)系66-67
• 5.3.5 電化學(xué)研究67-71
• 5.3.6 直觀分析法71-73
• 結(jié)論73-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間學(xué)術(shù)論文發(fā)表情況78-79
• 致謝79

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