本文關(guān)鍵詞：高效緩蝕及耐蝕涂層的制備與應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： Schiff堿 氨基酸 緩蝕劑 鎂合金 IP6-Ppy/SiO2 耐蝕涂層 Q235碳鋼

【摘要】：金屬材料廣泛應(yīng)用于日常生活中的各個領(lǐng)域。然而,金屬材料在使用中往往由于腐蝕造成不同程度上的損壞。通過添加緩蝕劑抑制金屬腐蝕是一種簡單高效的方法。隨著人類環(huán)境保護(hù)意識的增強和現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,發(fā)展高效、環(huán)境友好的緩蝕劑逐漸成為緩蝕劑科學(xué)領(lǐng)域的研究方向。基于上述原因,本論文合成了一系列具有多吸附中心的氨基酸縮Schiff堿類緩蝕劑,通過緩蝕劑分子中不同的緩蝕單元的協(xié)同作用來抑制鎂合金在鹽水介質(zhì)中的腐蝕。本論文選取來源廣泛且低毒的一系列氨基酸和水楊醛作為單體,合成出五種Schiff堿類緩蝕劑。通過采用交流阻抗和極化曲線的方法研究了五種緩蝕劑對鹽水介質(zhì)中鎂合金的緩蝕性能。研究表明,所合成的新型緩蝕劑分子在腐蝕溶液中對鎂合金的緩蝕作用均優(yōu)于相應(yīng)的氨基酸單體。隨著緩蝕劑濃度的不斷增加,緩蝕率逐漸增大,當(dāng)使用濃度為200ppm時,緩蝕率高達(dá)85%以上,進(jìn)一步增加濃度,緩蝕率變化不大。當(dāng)溫度升高至55℃時,其緩蝕效率仍保持在70%以上,說明較低濃度緩蝕劑在不同溫度條件下均有很好的緩蝕作用,具有高溫緩蝕性。根據(jù)Arrhenius方式,計算其腐蝕活化能,結(jié)果顯示,添加緩蝕劑有效的增加了金屬表面腐蝕反應(yīng)的能壘。通過SEM和拉曼光譜測試可知,緩蝕劑可以有效吸附在鎂合金表面,形成相應(yīng)的吸附保護(hù)膜,很好的抑制了金屬的腐蝕。該類緩蝕劑在鎂合金表面的吸附過程符合Langmuir吸附等溫模型,吸附過程為自發(fā)進(jìn)行。以三氯化鐵為氧化劑,植酸鈉(IP6)為摻雜劑,納米SiO2為分散介質(zhì),通過化學(xué)氧化法合成了具有核-殼結(jié)構(gòu)的IP6摻雜聚吡咯(PPY)/納米SiO2粒子,考察了氧化劑、分散劑和反應(yīng)溫度對摻雜率的影響。利用透射電鏡(TEM)和X射線衍射(XRD)研究了聚吡咯粉末的形貌及結(jié)構(gòu)。通過熱重分析研究了IP6摻雜聚吡咯(Ppy)/納米SiO2粒子的熱穩(wěn)定性。結(jié)果表明,n(py): n(FeCl3)=2:1, m(SiO2)=20%m(py),反應(yīng)溫度在-5℃時,合成的聚吡咯的形貌規(guī)則,摻雜率達(dá)到98.53%。以IP6摻雜PpY/納米SiO2粒子為功能材料,環(huán)氧樹脂為成膜物質(zhì),制備了具有自愈功能的IP6摻雜聚(Ppy)吡咯／納米Si02/環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層。研究表明,該復(fù)合涂層在1.0 mol/LHCl介質(zhì)中對Q235碳鋼腐蝕具有良好的抑制效果。
【關(guān)鍵詞】：Schiff堿 氨基酸 緩蝕劑 鎂合金 IP6-Ppy/SiO2 耐蝕涂層 Q235碳鋼
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(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
• Abstract5-10
• 引言10-12
• 1 緒論12-24
• 1.1 鎂合金12
• 1.2 鎂合金腐蝕與防護(hù)12-18
• 1.2.1 鎂合金腐蝕的基本現(xiàn)象12-13
• 1.2.2 鎂的腐蝕機理13-16
• 1.2.3 鎂合金的腐蝕行為16-18
• 1.2.4 鎂合金的防護(hù)18
• 1.3 緩蝕劑的發(fā)展18-20
• 1.3.1 緩蝕劑的分類18-19
• 1.3.2 氨基酸類緩蝕劑的研究進(jìn)展19
• 1.3.3 Schiff堿類緩蝕劑的研究進(jìn)展19-20
• 1.4 聚毗咯20-22
• 1.4.1 聚吡咯簡介20
• 1.4.2 聚吡咯的聚合機理20-21
• 1.4.3 聚吡咯的摻雜21
• 1.4.4 聚吡咯防腐的研究現(xiàn)狀21-22
• 1.5 本課題的研究思路及內(nèi)容22-24
• 2 水楊醛縮氨基酸Schiff堿類緩蝕劑的合成及表征24-30
• 2.1 藥品與儀器24-25
• 2.1.1 實驗藥品24
• 2.1.2 實驗儀器24-25
• 2.2 水楊醛縮氨基酸Schiff堿類緩蝕劑的合成25-29
• 2.2.1 水楊醛縮甘氨酸Schiff堿(SB1)的合成25-26
• 2.2.2 水楊醛縮β-丙氨酸Schiff堿(SB2)的合成及表征26-27
• 2.2.3 水楊醛縮DL-天冬氨酸Schiff堿(SB3)的合成及表征27
• 2.2.4 水楊醛縮L-谷氨酸Schiff堿(SB4)的合成及表征27-28
• 2.2.5 水楊醛縮DL-半胱氨酸Schiff堿(SB5)的合成及表征28-29
• 2.3 小結(jié)29-30
• 3 水楊醛縮氨基酸Schiff堿類緩蝕劑緩蝕性能研究30-62
• 3.1 藥品與儀器30-31
• 3.1.1 實驗藥品30
• 3.1.2 實驗儀器30-31
• 3.2 測試材料與測試方法31-32
• 3.2.1 測試材料31
• 3.2.2 測試方法31-32
• 3.3 水楊醛縮氨基酸Schiff堿類緩蝕劑的緩蝕性能測試32-34
• 3.4 SB1的緩蝕性能測試34-40
• 3.4.1 緩蝕率與緩蝕劑濃度的關(guān)系34-37
• 3.4.2 緩蝕率與溫度的關(guān)系37-40
• 3.5 SB2的緩蝕性能測試40-45
• 3.5.1 緩蝕率與緩蝕劑濃度的關(guān)系40-42
• 3.5.2 緩蝕率與溫度的關(guān)系42-45
• 3.6 SB3的緩蝕性能測試45-49
• 3.6.1 緩蝕率與緩蝕劑濃度的關(guān)系45-47
• 3.6.2 緩蝕率與溫度的關(guān)系47-49
• 3.7 SB4的緩蝕性能測試49-54
• 3.7.1 緩蝕率與緩蝕劑濃度的關(guān)系49-52
• 3.7.2 緩蝕率與溫度的關(guān)系52-54
• 3.8 SB5的緩蝕性能測試54-59
• 3.8.1 緩蝕率與緩蝕劑濃度的關(guān)系54-57
• 3.8.2 緩蝕率與溫度的關(guān)系57-59
• 3.9 腐蝕形貌分析59-61
• 3.9.1 拉曼光譜分析59-60
• 3.9.2 SEM形貌測試60-61
• 3.10 小結(jié)61-62
• 4 緩蝕劑的緩蝕機理分析62-67
• 4.1 吸附等溫模型62-64
• 4.2 腐蝕動力學(xué)研究64-65
• 4.3 小結(jié)65-67
• 5 IP_6-Ppy/SiO_2涂層的制備與應(yīng)用67-73
• 5.1 儀器與試劑67
• 5.2 實驗步驟67-68
• 5.2.1 IP_6-Ppy/SiO_2的制備67
• 5.2.2 IP_6-Ppy/SiO_2/環(huán)氧樹脂涂層的制備67
• 5.2.3 結(jié)構(gòu)表征及耐蝕性能測試67-68
• 5.3 IP_6-Ppy/SiO_2摻雜率影響因素的研究68-70
• 5.3.1 氧化劑用量對IP_6-Ppy/SiO_2摻雜率的影響68
• 5.3.2 分散劑用量對IP_6-Ppy/SiO_2摻雜率的影響68-69
• 5.3.3 聚合溫度對IP_6-Ppy/SiO_2摻雜率的影響69-70
• 5.4 IP_6-Ppy/SiO_2復(fù)合材料的表征及應(yīng)用70-72
• 5.4.1 IP_6-Ppy/SiO_2復(fù)合材料XRD圖譜70
• 5.4.2 IP_6-Ppy/SiO_2復(fù)合材料TEM圖譜70-71
• 5.4.3 IP_6-Ppy/SiO_2復(fù)合材料TEM圖譜71-72
• 5.4.4 IP_6-Ppy/SiO_2復(fù)合涂層的電化學(xué)性能72
• 5.5 小結(jié)72-73
• 結(jié)論73-74
• 參考文獻(xiàn)74-79
• 附錄79-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況82-83
• 致謝83-84

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 馮江濤;延衛(wèi);常青;李晶晶;;摻雜劑存在對聚吡咯性能和微觀形貌的影響評述[J];化工進(jìn)展;2010年06期

2 莫笑萍,王紀(jì)孝,胡山鷹,王世昌;聚吡咯納米線的恒電位合成及形貌分析[J];化學(xué)通報;2005年12期

3 李興成;張永康;盧雅琳;陳菊芳;周金宇;;激光沖擊AZ31鎂合金抗腐蝕性能研究[J];中國激光;2014年04期

4 呂少一;傅峰;王思群;黃景達(dá);胡拉;;納米纖維素基導(dǎo)電復(fù)合材料研究進(jìn)展[J];林業(yè)科學(xué);2015年10期

5 郭一平;;渭化循環(huán)冷卻水處理藥劑的優(yōu)化[J];應(yīng)用化工;2014年12期

6 艾小玲;劉波;劉生發(fā);;AZ91D鎂合金表面熔鹽熱擴滲試驗[J];特種鑄造及有色合金;2015年05期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 張玉潔;聚吡咯復(fù)合納米材料制備及其在電容法脫鹽中的應(yīng)用研究[D];天津大學(xué);2011年

2 莫笑萍;聚吡咯、硫化鎘納米材料的制備與應(yīng)用研究[D];天津大學(xué);2003年

3 張秀玲;聚吡咯納米線修飾電極的電催化研究—硝酸根離子的電催化還原[D];天津大學(xué);2006年

4 李靖;聚吡咯納米電極電化學(xué)生物傳感器的研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

5 王俊生;聚苯胺微/納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建與表征[D];天津大學(xué);2009年

6 李興成;激光沖擊強化AZ31鎂合金的腐蝕性能研究[D];江蘇大學(xué);2014年

7 顏海燕;納米聚苯胺及其復(fù)合材料的設(shè)計、制備與性能研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2014年

8 賀秀麗;多因素耦合作用下AZ31鎂合金動態(tài)力學(xué)行為研究[D];太原理工大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉士中;聚[3-（4-氟苯）噻吩]納米復(fù)合材料的制備與性質(zhì)研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

2 韓健;氯化鈉在聚苯胺—環(huán)氧樹脂復(fù)合材料膜中的滲透研究[D];天津大學(xué);2010年

3 徐冠軍;聚吡咯納/微米結(jié)構(gòu)的制備和表征[D];湖南大學(xué);2007年

4 王俊生;導(dǎo)電聚合物納米材料的制備與應(yīng)用研究[D];天津大學(xué);2007年

5 閆茂娟;納米結(jié)構(gòu)聚苯胺的制備及其在不銹鋼上的防腐行為研究[D];天津大學(xué);2007年

6 張曉艷;導(dǎo)電聚合物納米顆粒的制備及其沉降行為研究[D];天津大學(xué);2007年

7 劉蕊;聚吡咯納米線修飾電極的制備及其在傳感器中的應(yīng)用研究[D];天津大學(xué);2008年

8 張玉潔;聚吡咯納米纖維修飾電極用于電容法脫鹽實驗研究[D];天津大學(xué);2008年

9 梁鵬飛;基于生物分子模板構(gòu)建聚吡咯微納米結(jié)構(gòu)[D];廈門大學(xué);2008年

10 黃三慶;基于聚吡咯一維納米材料的特殊微/納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建[D];廈門大學(xué);2009年

，

本文編號：911819