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銅及其合金的防變色技術國內外研究現狀和發展趨勢

時間:2019-04-13 22:13來源:畢業論文
隨著工業的發展和科技的進步,銅及其合金的防變色技術的研究越來越引起人們的關注。現在的的技術已經能夠較好地解決其變色問題,但是缺陷也是多方面的,比如如抗變色劑的污染

隨著工業的發展和科技的進步,銅及其合金的防變色技術的研究越來越引起人們的關注。現在的的技術已經能夠較好地解決其變色問題,但是缺陷也是多方面的,比如如抗變色劑的污染問題,因此我們還有不停地繼續研究。[7]今后的研究重點主要問題有:34486
(1)如何提高保護劑緩蝕效率、降低其對環境的污染。我們可以嘗試利用物質間的協同效應來提高緩蝕效率,減少保護劑的使用量。
(2)如何有效的利用自組裝技術。自組裝技術是一種極具前景的銅防變色技術,為達到更好的防變色效果,我們要通過探索自組裝膜防腐蝕的機理,從而才能夠開發出新型穩定的自組裝體系。
(3)運用先進的分析測試儀器,從分子和原子水平上研究保護劑在銅表面上的行為及作用機理。為高效保護劑的合成提供理論指導。論文網
銅以及其合金防變色技術原理
   
銅及其合金的防變色處理技術已經被人們發掘出來很多種了,其中重要的有沉淀型保護膜、吸附性保護膜、鈍化膜型保護膜。[8]
沉淀型保護膜
將待鍍沉淀膜型緩蝕劑以聚磷酸鹽為例,聚磷酸鹽是一種非氧化型的鈍化劑,最常用的聚磷酸鹽是六偏磷酸鈉和三聚磷酸鈉。水中加入聚磷酸鹽之后,非常容易吸附在金屬的表面,它能夠讓溶解氧更容易得吸附在金屬的表面。當足量的氧吸附在金屬表面時,氧使金屬表面鈍化;聚磷酸鹽能夠與水中存在的二價金屬離子相結合,如鐵、鈣、鋅等,在金屬表面形成一層沉積物膜,能夠起到陰極極化作用,抑制金屬的腐蝕。聚磷酸鹽的優點是:緩蝕效果好,它對于控制點蝕和瘤狀或結節狀的腐蝕特別有效;用量較小,成本較低;沒有毒性。它的缺點是:易促進藻類的生長,影響環境,對銅及其合金有腐蝕作用。
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吸附性保護膜
  吸附型保護劑加入到介質中之后,通過吸附作用,一方面改變了金屬表面的電荷狀態和界面性質,使金屬表面能量狀態趨于穩定,增加了腐蝕反應的活化能,從而能夠減緩腐蝕速度;另一方面,被吸附的保護劑分子上的非極性基團能在金屬表面形成一層疏水性保護膜,阻礙與腐蝕反應有關的電荷或物質的轉移,也能夠減緩腐蝕程度。這種吸附性保護劑主要分為物理吸附保護劑和化學吸附保護劑兩種。保護劑在金屬表面的物理吸附,源于保護劑離子和金屬表面電荷產生的靜電引力以及保護劑離子與金屬表面電荷之間的范德華力,其中靜電引力起著重要性的作用。這種吸附速度快、可逆,吸附吸附需要的熱量小,受溫度影響小,金屬和保護劑之間并沒有完全特定的組合,金屬表面帶電荷情況對物理吸附影響非常大。對于物理吸附保護劑保護膜,大部分屬于陰極抑制型,也就是吸附陰離子。吡唑啉酮類以及咪唑類保護劑都屬于物理型吸附,都能夠能夠較好的保護銅表面。Stupnisek.1isac等人研究了無毒咪唑衍生物在硫酸溶液中的緩蝕效率,表明咪唑衍生物在硫酸溶液中,在銅表面有物理吸附作用的存在,因此通過這種方式能夠使使銅及其合金的耐蝕性能得到提高。在極性基團做物理吸附時,非極性基團和金屬表面的夾角是不固定的,角度不同,保護劑在金屬表面所覆蓋的面積不同,合適的角度能使覆蓋面積大,防腐效果更好。例如烷基胺在低濃度時,烷基對金屬表面是傾斜的,隨著濃度的增大,則逐漸傾向于垂直。[9]
  保護劑與金屬之間形成化學鍵就是化學吸附,實質上是金屬表面或者氧化的金屬表面通常存在空位,保護劑通過空位能夠與金屬形成的化學鍵,化學鍵的類型包括離子鍵、共價鍵、配位鍵,保護劑與保護劑之間也存在一定的相互作用。與物理吸附相比較,化學吸附速度小于物理吸附,而且是不可逆的,受溫度影響小。保護劑在金屬表面的化學吸附,既可以通過提供電子對,也可以通過提供質子來完成,因此,將進行化學吸附的保護劑分為供電子型保護劑和供質子型保護劑。[10] 銅及其合金的防變色技術國內外研究現狀和發展趨勢:http://www.aftnzs.live/yanjiu/20190413/32004.html
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