多種金屬在乙二醇基冷卻液中緩蝕劑的研究.pdf

1、冷卻液是發(fā)動機(jī)和電子設(shè)備液冷系統(tǒng)中不可或缺的的組成部分，其主要作用是將系統(tǒng)產(chǎn)生的巨大熱量傳遞至外部環(huán)境，保障系統(tǒng)在正常工作溫度下運(yùn)行。由于發(fā)動機(jī)和電子設(shè)備冷卻系統(tǒng)是多種金屬材料構(gòu)成，在長時(shí)間運(yùn)行過程中，冷卻系統(tǒng)將會遭受嚴(yán)重的腐蝕。因此，在冷卻液中加入緩蝕劑防止冷卻系統(tǒng)中金屬的腐蝕起著重要的作用。研究一種新型低腐蝕的冷卻液具有重要意義。本文針對鑄鋁、碳鋼、鑄鐵、黃銅、紫銅和焊錫等多種金屬材料，構(gòu)建冷卻液中緩蝕劑體系。在此基礎(chǔ)上，利用電化學(xué)

2、極化技術(shù)，研究了緩蝕劑對多種金屬腐蝕的作用。采用失重法，驗(yàn)證了緩蝕劑體系對六種金屬緩蝕效果。最后，重點(diǎn)研究了鑄鋁在冷卻液中的電化學(xué)行為和緩蝕機(jī)理。
　　首先，利用鹽酸滴加消耗試驗(yàn)，篩選出了一種適用于冷卻液的新型有機(jī)緩沖體系，其pH值范圍在8.5-9.0。其次，采用線性極化的方法，篩選了有機(jī)唑類化合物、有機(jī)磷酸酯、吡咯酮化合物、硫酮化合物、硼酸鹽、磷酸鹽、有機(jī)鋅鹽和鈰鹽等八類對鑄鋁和碳鋼具有明顯緩蝕效果的化合物。在此基礎(chǔ)上，針對鑄鋁

3、，采用L27(38)正交試驗(yàn)方法，研究了這八種化合物對鑄鋁緩蝕作用的影響程度:磷酸鹽＞有機(jī)鋅鹽＞硫酮化合物＞吡咯酮化合物＞有機(jī)磷酸酯＞有機(jī)唑類化合物＞鈰鹽＞硼酸鹽，并最終確定緩蝕劑體系的構(gòu)成。該緩蝕劑體系對鑄鋁的平均緩蝕率達(dá)97％。最后，通過平行失重試驗(yàn)，驗(yàn)證了緩蝕體系對六種金屬的作用效果，該緩蝕劑體系對鑄鋁、碳鋼、鑄鐵、黃銅、紫銅和焊錫等六種金屬的緩蝕率均高于90％，重現(xiàn)性好。
　　采用極化技術(shù)，定性和定量地研究了緩蝕劑體系的作

4、用機(jī)制。研究表明:該緩蝕劑對鑄鋁在冷卻液中陰陽極腐蝕過程均具有同等的抑制作用，緩蝕劑是初期混合型，后期陽極型緩蝕劑。采用電化學(xué)阻抗譜技術(shù)，研究了鑄鋁在冷卻液中的動力學(xué)過程。研究表明:隨著浸泡時(shí)間的延長，鑄鋁表面的緩蝕膜厚度增加，電化學(xué)阻抗也隨著增大;當(dāng)浸泡時(shí)間達(dá)到276h時(shí)，緩蝕膜的厚度增加至1832nm，電化學(xué)阻抗值達(dá)159kΩ·cm2。鑄鋁的緩蝕率最高達(dá)到99.0％。最后，利用掃描電子顯微鏡和X射線能譜儀相結(jié)合的方法，研究了緩蝕膜的