NaCl溶液中AZ31鎂合金緩蝕劑的研究.pdf

1、鎂及鎂合金資源豐富，同時(shí)具有較高的比強(qiáng)度、比剛度，以及超強(qiáng)的吸收塑性變形能量等良好的綜合性能，在汽車、航空航天、電子通訊、生物醫(yī)學(xué)等各個(gè)部門都受到廣泛的應(yīng)用。但鎂的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-2.37 V，相比其他輕金屬，鎂合金在介質(zhì)中的腐蝕電位較低，耐蝕性差，限制了其進(jìn)一步的應(yīng)用，因此改善鎂及鎂合金的耐腐蝕性顯得尤為重要。通常可以通過(guò)物理、化學(xué)方法使鎂合金表面生成一層保護(hù)膜從而減緩其腐蝕程度，還可以在其所在應(yīng)用體系中加入一定量的緩蝕劑來(lái)增強(qiáng)其抗腐

2、蝕性能。后一種緩蝕劑技術(shù)經(jīng)濟(jì)方便有效，值得進(jìn)一步研究使用。
　　本文主要通過(guò)電化學(xué)阻抗譜、極化曲線、全浸泡失重方法對(duì)一些常用的無(wú)機(jī)、有機(jī)緩蝕劑進(jìn)行了篩選。分別將磷酸鈉、四硼酸鈉、檸檬酸鈉、L-天冬酰胺、2-氨基苯并咪唑、海藻酸鈉添加到3.5 wt.％NaCl溶液中，分析這六種緩蝕劑對(duì)浸泡在該介質(zhì)中AZ31鎂合金電化學(xué)過(guò)程的影響，得出緩蝕效能較好的緩蝕劑及其緩蝕效果為:0.1％磷酸鈉—81.9％、0.05％2-氨基苯并咪唑——48.

3、3％和0.1％海藻酸鈉—86.5％。
　　將篩選出緩蝕性能較好的緩蝕劑進(jìn)行無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)配，得出最好的復(fù)配緩蝕劑配方為:0.1％磷酸鈉+0.15％海藻酸鈉，其緩蝕率高達(dá)91.6％。
　　結(jié)合掃描電鏡分析AZ31鎂合金在3.5 wt.％NaCl溶液中浸泡后的表面、截面形貌，討論了磷酸鈉、2-氨基苯并咪唑、海藻酸鈉及其復(fù)配物對(duì)鎂合金腐蝕過(guò)程的影響。結(jié)果表明:
　　(1) AZ31鎂合金在3.5 wt.％NaCl溶液中，主要由

4、Cl-引起點(diǎn)蝕，從而引起鎂合金腐蝕。
　　(2)單獨(dú)使用磷酸鈉，鎂合金表面生成的磷酸鎂覆蓋在表面形成的氫氧化鎂膜空隙處，抑制了陽(yáng)極極化反應(yīng);單獨(dú)使用2-氨基苯并咪唑，咪唑結(jié)構(gòu)部分中心原子的孤對(duì)電子與鎂離子形成共軛π鍵，呈平面型結(jié)構(gòu)吸附在金屬表面，使緩蝕率大幅度提高;單獨(dú)使用海藻酸鈉，該緩蝕劑在介質(zhì)中的水解物為游離的甘露糖醛酸根和古洛糖醛酸根，其中帶負(fù)電的羧酸根一端，易于與帶正電的鎂離子結(jié)合并吸附在鎂合金表面，阻止Cl-接觸鎂合金，

5、減緩了腐蝕的發(fā)生。
　　(3)磷酸鈉+2-氨基苯并咪唑幾乎無(wú)協(xié)同作用。當(dāng)2-氨基苯并咪唑含量增加時(shí)，該緩蝕劑質(zhì)子化后的產(chǎn)物優(yōu)先吸附PO43-離子，導(dǎo)致沒(méi)有足夠的PO43-與鎂離子發(fā)生鈍化反應(yīng)，鎂合金表面膜層變稀疏，緩蝕率下降。
　　(4)磷酸鈉+海藻酸鈉具有良好的協(xié)同作用，海藻酸鈉含量較少時(shí)，主要發(fā)揮緩蝕作用的是磷酸鈉，生成的Mg3(PO4)2填充在Mg(OH)2空隙處，形成致密的保護(hù)膜層;海藻酸鈉含量增加時(shí)，主要由水解所得