3-吡啶-4-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇及其复配物对铝合金的缓蚀作用

来源 :沈阳工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wodetiantian3321
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铝及其合金因其优良的理化特性和冶金特性而具有广泛的家庭和工业应用。然而,当铝处于含有侵蚀性离子(例如Cl-)的应用环境中时,其表面上自然形成的氧化膜将失去其保护能力。这加剧了铝合金的腐蚀,尤其是引发点腐蚀,很容易导致铝材的快速失效,具有严重的危害。抑制腐蚀的最经济、有效和简单的方式是运用缓蚀剂。近年来,高效且环保的有机类缓蚀剂受到越来越多的关注,例如三唑类、咪唑类、吡啶类、硫醇类化合物等。本课题合成了3-吡啶-4-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇(C7H7N5S)并将其与硝酸铈(Ce(NO33)、高锰酸钾(KMnO4)复配。采用动电位极化曲线(PP)、电化学阻抗谱(EIS)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS),研究合成的C7H7N5S及其Ce(NO33、KMnO4复配物在质量分数为3.5%NaCl中对1060纯铝和LY12CZ硬铝的缓蚀作用与缓蚀机理。此外通过吸附热力学以及动力学参量的计算,对缓蚀机理进行了深一步的理论研究与探讨,为有效降低强氯溶液中铝合金的腐蚀性研究提供科学依据。研究结果表明:合成的C7H7N5S可有效抑制1060纯铝、LY12CZ硬铝在3.5%NaCl溶液中的腐蚀,当C7H7N5S浓度分别为0.4 g/L、0.8 g/L时缓蚀率较高,均超过70%,且C7H7N5S对硬铝的缓蚀率随着浓度的增加而增大。C7H7N5S为混合型缓蚀剂,其在1060纯铝和LY12CZ硬铝表面上的吸附均遵循Langmuir吸附模型,且同时存在物理吸附和化学吸附。C7H7N5S与Ce(NO33对1060纯铝表现为协同缓蚀作用,最佳浓度减半复配之后的缓蚀率达88.2%,两种缓蚀剂相互促进,提高纯铝的表面覆盖率和吸附层的稳定性。C7H7N5S和KMnO4通过几何遮盖效应机制发挥对纯铝的加和缓蚀作用,腐蚀抑制效果的增加是两种缓蚀剂简单加和的结果。C7H7N5S与Ce(NO33对LY12CZ硬铝表现为加和缓蚀作用,Ce(NO33的加入有助于C7H7N5S吸附在S相上,抑制S相的阴极作用。C7H7N5S与KMnO4在3.5%NaCl溶液中对LY12CZ硬铝表现为拮抗作用。
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