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水溶液中硅酸盐缓蚀剂与碳钢表面氧化物相互作用的研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-10-26  来源:中国模具钢网  浏览次数:612

  在水溶液中,碳钢表面存在一薄层氧化物,其热力学稳定状态主要为羟基氧化铁111.长期以来,许多国外缓蚀剂研究工作者研究了缓蚀剂与羟基氧化铁之间的相互作用,并在此基础上提出各种缓蚀剂作用的模型与作用机理,国内在这一方面展开的工作则不多。

  硅酸盐作为一种环境友好的缓蚀剂,具有资源丰富、无毒、价廉等优点。随着国内外硅垢抑制技术的不断发展位;i")rr、icorr分别为相应的腐蚀电流密度;a= -率。由极化曲线拟合的相应动力学参数列于表1.可以看出,随硅酸钠浓度的增加,硅酸钠的吸附力增强,从而有效地抑制腐蚀的阴、阳极反应,且阴极的作用系数小于阳极作用系数,即硅酸钠对阴极的抑制作用较强。

  表1 Fe/FeOOH电极在硅酸钠自来水溶液中腐蚀动力学参数以及自腐蚀电位下硅酸钠对阴、阳极反应的作用系数X射线衍射图谱的分析讨论经高浓度硅酸钠处理后的羟基氧化铁,其XRD图谱发生了较大的变化,生成了部分的Fe23、Fe2Si4和Fe7Si10.这说明硅酸钠在碳钢表面吸附后,与其表面的羟基氧化物发生了化学反应,生成了新的物质。

  对以上XRD图谱(图略)的主要强峰进行核对,结果见表2.将处理后的FOOH主要强峰的d值和标准图谱中的h、k、/值代入式计算得到表2试样XRD图谱物相鉴别表试样由公式单胞体积Vo可以计算得到:经硅酸钠处理前FOOH的单胞体积V经硅酸钠处理后FOOH的单胞体积V可见,硅酸钠的存在使晶体的发育更加完全,促使其单胞体积大。

  试样中部分强峰的d值代入式5,得到对应的20值。

  将硅酸钠处理后FOOH主要强峰的20与标准图谱进行比较,结果见表3.可以看出,经硅酸钠处理后FOOH的20明显减小。

  表3硅酸钠处理后3FOOH主要强峰与标准图谱的20角比较硅酸钠处理后FOOH标准FOOH 2.3扫描电镜的分析讨论由扫描电镜照片可见,当碳钢表面存在试样表面扫描电镜比较A1.A2试样表面通过电化学法进行FeOOH成膜B1.B2试样表面通过电化学法进行还原羟基氧化铁时,硅酸盐形成的保护膜较为均匀致密。

  这表明,在水溶液中先期碳钢表面的水合氧化物是有利于硅酸盐成膜的。

  3结论同时抑制碳钢的阴、阳极反应,且阴极的作用系数小于阳极作用系数,即硅酸钠对阴极的抑制作用较强。

  经高浓度硅酸钠处理后的羟基氧化铁,其XRD图谱发生了较大的变化。生成了部分的Fe23、Fe2Si4和Fe7SiOio.这说明硅酸钠在碳钢表面吸附后,与其表面的羟基氧化物发生了化学反应,生成了新的物质。

  扫描电镜照片表明,当碳钢表面存在羟基氧化铁时,硅酸盐形成的保护膜较为均匀致密。这表明,在水溶液中先期碳钢表面的水合氧化物是利于硅酸盐成膜的。

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