环境友好型缓蚀剂对带锈青铜的保护

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青铜器是人类文明殿堂中的瑰宝,具有极高的历史价值、科学价值和艺术价值。青铜器物表面通常被各种锈蚀产物覆盖,有些锈蚀产物对基体无害,有些锈蚀产物则对基体有致命的威胁。本文主要通过电化学方法,结合成分表征和表面分析技术,研究了不同表面锈蚀产物对青铜基体的作用,测试了单一种类缓蚀剂对不同锈蚀产物的保护效果,并针对两种有害锈蚀产物氯化亚铜和碱式氯化铜,选择出适用的环境友好型缓蚀剂。结果表明:覆盖之前认知的“有害锈”的青铜,基体腐蚀速度不一定大于裸青铜,而覆盖之前认知的“无害锈”的青铜,基体腐蚀速度不一定小于裸青铜。区分“有害锈”和“无害锈”的依据并不是锈对青铜基体是否具有保护作用,而是根据锈蚀产物的成分是否含有氯元素,“有害锈”一定有害,“无害锈”未必有利。特定种类的缓蚀剂只对特定的锈蚀产物起作用,而不具有普适性,故需要针对不同的锈蚀产物选择不同的缓蚀剂。对带CuCl锈的青铜,半胱氨酸以巯基中的S原子和.NH2基团中的N原子为吸附中心,通过化学吸附作用在CuCl表面形成自组装膜,能有效地稳定锈层并保护基体,当半胱氨酸浓度为600mg/L时缓蚀效率可达95%以上。对带碱式氯化铜锈(粉状锈)的青铜,稀土离子缓蚀剂硫酸亚铈和硝酸亚铈通过形成沉积膜,优化“粉状锈”疏松多孔的结构,提高锈层的稳定性和致密度,并增强锈层对基体的保护作用,当浓度为1000mg/L时,缓蚀效率均达到95%以上。
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