模拟混凝土孔隙液中D-葡萄糖酸钠复合缓蚀剂对钢筋的阻锈作用

应用电化学技术, 结合扫描电子显微镜(SEM)观测, 研究D-葡萄糖酸钠、钼酸钠和硫脲三组分复合缓蚀剂对模拟混凝土孔隙液中钢筋腐蚀行为的影响及其阻锈作用. 结果表明: 在含3.5% (w) NaCl的模拟混凝土孔隙液中, 复合缓蚀剂具有协同效应, 对钢筋有良好的阻锈作用. 当D-葡萄糖酸钠、钼酸钠和硫脲浓度分别为750、250和500 mg·L^-1时, 对钢筋的缓蚀效率可达到94.5%. 应用软硬酸碱(HSAB)理论分析缓蚀机理, 可认为三组分复合缓蚀剂在钢筋表面共同形成保护膜而阻止钢筋的腐蚀.     

用丝束电极研究模拟碳化混凝土孔隙液中缓蚀剂对碳钢局部腐蚀的抑制行为

应用丝束电极(WBE)的电位/电流扫描技术, 研究了含Cl-的模拟碳化混凝土孔隙液中, Q345B碳钢局部腐蚀在空间和时间上的发生和发展特征, 同时比较了四乙烯五胺(TEPA)和亚硝酸钠缓蚀剂对局部腐蚀抑制能力的差异. 结果表明NO-2离子能快速渗透腐蚀产物层, 并抑制锈层下的碳钢活性溶解, 而乙烯胺由于在锈蚀层内的扩散速率低, 初期反而会促进锈层下的局部腐蚀, 随着烯胺分子扩散并吸附于锈蚀层/金属界面处, 碳钢活性溶解才受到抑制. 电化学阻抗谱(EIS)可反映局部腐蚀的萌发, 但难以表征缓蚀剂在碳钢表面的不均匀吸附特征. 基于丝束电极表面电位/电流分布所提出的局部腐蚀因子(LF), 可定量表征腐蚀的不均匀特征以及缓蚀剂对局部腐蚀的修复能力.     

碱性溶液中苯甲酸抗坏血酸酯对钢筋的缓蚀行为

合成了一种苯甲酸抗坏血酸酯(AB), 利用腐蚀电化学和表面分析技术, 在含3.5% NaCl的饱和Ca(OH)₂溶液中研究了化合物对钢筋的缓蚀性能, 结合量化计算和分子动力学模拟对其在铁表面的吸附行为和缓蚀作用机理进行了分析讨论. 结果表明, AB的添加可有效降低钢筋的腐蚀电流密度, 提高钢筋的耐蚀性能, 表明缓蚀剂对Cl^－引起的钢筋腐蚀具有良好的抑制作用, 为阴极型缓蚀剂. 化合物通过吸附和与铁离子形成不溶性络合物, 可在钢筋表面形成一层保护膜, 进而阻碍介质中Cl^－与金属表面的接触, 且吸附符合Langmuir等温吸附规律. 量化计算和分子模拟结果证明, 分子中内酯五元环和苯环既是亲核反应活性中心, 也是亲电反应中心, 化合物通过与铁原子间的共价键合而以平行于铁表面的方式吸附在金属表面.     

锌铝层状双金属氢氧化物焙烧物对钢筋的缓蚀作用研究

在空气气氛下合成了锌铝层状双金属氢氧化物(Zn-Al LDHs)和焙烧物(Zn-Al CLDHs),扫描电镜结果表明,所制得的双金属氢氧化物具有明显的层状结构. 文中研究了Zn-Al CLDHs 对钢筋的腐蚀保护效果,Zn-Al CLDHs固体在NaCl 溶液中浸泡处理3 h 后,钢筋的腐蚀速率显著降低. 实验证明,Zn-Al CLDHs 在结构重组过程中可吸收溶液中的Cl^-,同时释放出OH^-,改善腐蚀环境,有效抑制钢筋的腐蚀.     

焙烧水滑石对含氯中性化混凝土孔隙液中钢筋腐蚀行为的影响

研究了碳酸根型镁铝水滑石(LDH-MgAl-CO3)焙烧产物(CLDH)在含氯离子的中性化混凝土模拟孔隙液中对钢筋腐蚀行为的影响.极化曲线电位监测以及EIS测试表明,经CLDH处理后的孔隙液中钢筋的极化曲线出现明显的钝化区间,其腐蚀电位较未处理的有一定提高,表面的阻抗也有较大增加.此外,离子浓度分析发现,较未处理时,经CLDH处理后的孔隙液其[Cl-]/[OH-]值降低了4～5个数量级.     

LD-2复合缓蚀剂对海水介质混凝土中钢筋阻锈作用研究

利用电化学检测技术和海水浸泡试验等方法 ,观测和研究了经筛选研制的LD_2复合缓蚀剂对海水介质中钢筋腐蚀电化学行为的影响 ,考察和评价了复合缓蚀剂对钢筋的阻锈作用 .结果表明 ,LD_2复合缓蚀剂主要起阳极型缓蚀剂作用 .在海水中加入 2 5 g·L- 1复合缓蚀剂后 ,钢筋的腐蚀电位提高约 0 .2 2 0V ,腐蚀电流降低至未加缓蚀剂的 1% ,缓蚀效率达 99% .钢筋混凝土试样在海水中浸泡 2年 ,表明混凝土中加入占水泥重量 1.0 %～ 2 .5 %LD_2复合缓蚀剂时 ,能有效阻止混凝土中钢筋的腐蚀     

三种有机缓蚀剂对钢筋阻锈作用的电化学研究

应用极化曲线、电化学噪音(EN)和电化学阻抗谱(EIS)等电化学方法,检测和评价N-月桂酰肌氨酸钠、D-葡萄糖酸钠和β-甘油磷酸钠等3种缓蚀剂对钢筋在含NaC l的模拟混凝土孔溶液中电化学腐蚀行为的影响及其阻锈作用.结果表明,D-葡萄糖酸钠对钢筋具有较好的缓蚀效果,其缓蚀作用主要是通过在钢筋表面的竞争吸附和沉积而提高钢筋耐腐蚀性.     

烯胺阻锈剂对钢筋在模拟碳化混凝土孔隙液中的点蚀抑制

通过电化学噪声(ECN)、电化学阻抗(EIS)及极化曲线研究了四乙烯五胺(TEPA)在碳化模拟混凝土孔隙液中对Q345B碳钢点蚀的抑制机理. 结果表明: 通过吸附成膜和隔离Cl^-离子对钝化膜的侵蚀, TEPA浓度升高导致碳钢点蚀电位正移. 低浓度的TEPA会造成亚稳态蚀点形核速率略微增加, 但会降低其寿命. 随着TEPA浓度增加, 噪声电阻上升, 而亚稳态蚀点寿命和平均点蚀电量则迅速下降, 表明其明显加速了亚稳态蚀点修复, 当TEPA浓度达0.10 mol·L^-1时, 噪声峰消失, 基底电流趋于零, 蚀点全面钝化. TEPA不仅能抑制Cl^-离子引起的亚稳态和稳态蚀点生长, 还可吸附于钝化膜表面, 抑制膜的均匀溶解. 形貌观察表明, 亚稳态蚀点主要在稳态蚀点周围形核和生长, 并不断为稳态蚀点所吞并, 造成碳钢表面蚀坑一般沿平面而不是垂直方式扩展.     

流动条件下两种不同亲水基团咪唑啉型缓蚀剂的缓蚀性能

选择了两种含有不同亲水基团的咪唑啉型缓蚀剂, 即1-胺乙基-2-十一烷基咪唑啉(AEI-11)和1-羟乙基-2-十一烷基咪唑啉(HEI-11), 分别在静态及动态条件下,采用失重法、极化曲线法、电化学阻抗谱法研究了上述缓蚀剂对N80钢在CO2饱和的3%(w)NaCl溶液中的缓蚀性能. 研究结果表明, 无论在静态和动态条件下, HEI-11均表现出更佳的缓蚀性能, 即咪唑啉型缓蚀剂的缓蚀性能与亲水基团的极性成正比; 在流动条件为5 m·s-1时, 缓蚀剂的缓蚀效率显著降低. 为了进一步研究缓蚀剂的缓蚀性能与其结构的关系, 运用量子化学法计算了缓蚀剂的EHOMO(最高占有分子轨道)、ELUMO(最低空分子轨道), 结果表明缓蚀剂的缓蚀效率与EHOMO成正比, 与ELUMO及ELUMO与EHOMO的差值驻E成反比.     

薄层缓蚀剂液膜对907A钢防蚀效果的电化学测量技术

本文研究饱和海水湿气环境中对 90 7A钢施加缓蚀剂的防蚀作用 ,利用恒电量技术等电化学方法对同材质的三电极大气腐蚀监测探头 (ACM )进行腐蚀测量 .结果表明 :利用电化学方法监测薄层缓蚀剂液膜的防蚀效果可以更清楚地获知缓蚀剂成膜的过程 ,并对薄层缓蚀剂液膜防蚀效果作出快速评价     

苯并三唑对水泥砂浆中钢筋的阻锈作用

应用腐蚀电位(E_corr)、极化电阻(R_p)和砂浆保护层电阻率(ρ_c)研究了苯并三唑(BTA)对钢筋电极腐蚀电化学行为的影响. 通过电化学阻抗谱(EIS)、循环极化(CP)和循环伏安(CV)结果对比了BTA与NaNO₂ (SN)对钢筋电极在未处理、预锈蚀和内掺氯盐3种状态下3.5% (w)氯盐浸泡360 d后的阻锈效率. 利用环境扫描电镜(ESEM)与能谱分析(EDS)解释了BTA对水泥基材料中钢筋的阻锈机理. 结果表明: 3种状态下BTA均能明显降低砂浆中钢筋的均匀腐蚀速率, 且其阻锈效率高于SN. 在未处理与预锈状态下, BTA抑制点蚀的能力稍弱于SN; 但在内掺氯盐的状态下, BTA表现出了较大的点蚀阻力. BTA除了能在钢筋表面形成复杂的保护膜, 从而有效抑制氯盐的破钝化作用. ESEM/EDS结果表明BTA还能与砂浆基体形成较多富钙C-S-H凝胶, 可能优化了钢筋/砂浆界面区的孔结构, 形成更致密的微观结构, 显著延缓了氯盐向钢筋表面的传输进程, 较好地保护了钢筋. 适量的BTA对砂浆360 d的基本力学性能无明显影响.     

氯离子侵蚀下钢筋在混凝土中腐蚀行为的EIS研究

应用电化学阻抗谱（EIS）和氯离子探针技术，研究在氯化物侵蚀作用下混凝土中钢筋的腐蚀行为.结果表明，钢筋混凝土体系的阻抗谱中包含两个时间常数，分别对应于界面的双电层和钢筋表面的混凝土保护层.自行研制的氯离子探针可连续、无损地测量钢筋/混凝土界面的氯离子浓度.根据腐蚀反应电阻Rct、Warburg阻抗等元件参数和界面氯离子浓度的变化，讨论了混凝土中钢筋腐蚀发生、发展各阶段界面化学环境及钢筋腐蚀参数的变化规律.     

氯离子对模拟混凝土孔隙液中钢筋腐蚀行为的影响

应用动电位扫描法研究钢筋在模拟混凝土孔隙液中的腐蚀电化学行为以及氯离子的影响作用,并根据阳极极化曲线的变化揭示钢筋表面钝化膜的击穿电位及其变化规律,得出当溶液pH值分别为12.50和12.00时,由氯离子侵蚀引起的钢筋局部腐蚀,其钝化膜击穿电位突降的浓度临界值.     

氯离子侵蚀下钢筋在混凝土中腐蚀行为的EIS研究

应用电化学阻抗谱(EIS)研究环境介质中氯离子对混凝土中钢筋腐蚀行为的影响.结果表明,在测量的频率范围内,钢筋混凝土体系的阻抗谱图包含两个时间常数,分别对应于界面的双电层和钢筋表面的混凝土保护层.其低频段的半圆有些压扁,表明界面双电层的充放电行为偏离理想电容器,可归因于钢筋表面的不均一性.在浸泡后期,低频段出现拖尾,同时电荷转移电阻Rct减小了近两个数量级,这是由于钢筋表面的钝化膜已经破裂,发生活性腐蚀,况且氯离子浓度的增大加速了腐蚀发展过程.讨论了混凝土中在钢筋腐蚀发生,发展的过程中,其腐蚀电位Ecorr以及等效电路中的Rct和Warburg阻抗等元件的变化特征.     

绿色聚天冬氨酸复配缓蚀剂对A3碳钢的缓蚀抑雾作用

采用失重法和极化曲线法研究了聚天冬氨酸(PASP)和十二烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)复配对A3碳钢在6mol·L-1HCl腐蚀介质中的协同吸附行为及缓蚀抑雾作用.结果表明:复配缓蚀剂可有效抑制A3碳钢在HC1介质中的腐蚀,当PASP浓度为20g·L-1,缓蚀率可达94%,抑雾率83%;随着温度的升高,复配缓蚀剂的缓蚀性能下降.复合缓蚀剂在钢表面的吸附符合校正的Langmuir模型,吸附过程为放热、熵减的自发过程;复配体系属于阳极型缓蚀剂.     

Improvement of Corrosion Resistance of Metals by an Environmentally Friendly Silica Coating Method

Corrosion resistance of stainless steel and Zn plated steel can be improved by a chromium-free environmentally friendly chemical solution deposition method. Precursor solutions were prepared from tetraethoxysilane with polymer, and were deposited on stainless steel, Zn plated steel and aluminum alloy by dip coating, followed by heat treatment. Addition of polymer to the precursor solution proved very effective in preparing films free from cracks on stainless steel and aluminum alloy substrates. The corrosion resistance was greatly improved by the resulting sub-micron thick silica-polymer hybrid film coatings on stainless steel and on Zn plated steel prepared at 200°C. The hardness of aluminum alloy coated with silica-PMMA hybrid film was improved by 7% over uncoated alloy.     

碳钢在碳酸铵溶液中的腐蚀研究实验改进

采用线性扫描伏安法和交流阻抗法研究了碳钢在不同实验条件下的腐蚀规律,碳钢在碳酸铵溶液中的阳极过程为溶解、钝化、过钝化溶解,溶解初期在电极界面的传质为线性扩散控制;随着溶液温度的升高,阻抗谱表示为单一时间常数的容抗弧,容抗弧直径逐渐减小,电阻变小,碳钢的腐蚀速度增大;Cl~-浓度越大,钝化区域变小,碳钢更容易腐蚀;加入硫脲缓蚀剂,碳钢容抗弧直径增大,电阻变大,有利于保护碳钢。