金属与材料保护

机理简述
金属的缓蚀有多种机理，其中主要的作用有： （1) 屏蔽效应。这主要是由于缓蚀剂的存在阻碍了金属颜料与腐蚀 介质的接触，降低了腐蚀速度，同时也可能因为缓蚀剂分子上的基团与 腐蚀介质的分子基团形成了螯合作用，减低了腐蚀介质对金属颜料的侵 害。 （2) 电化学防护：当缓蚀剂、金属颜料与腐蚀介质之间由于电化学 反应形成了一层保护膜，这层膜的形成减少了介质对颜料的腐蚀，从而 保护了金属颜料。大多数的有效保护作用都是这些效应相互结合得到 的。
前沿研究
金属的缓蚀一直是人们极为关注的重要课题。以前有很多缓蚀 剂成品，但多数由于其毒性和对环境及人类的影响，使其应用受到 诸多限制。这使得环境友好型缓蚀剂的研究和开发成为了一个重要 的研究方向,其中一类就是医用药物。 1.中药类类缓蚀剂 黄 连 牛黄解毒片 2.西药类缓蚀剂 头孢类 咪唑啉类 苯并咪唑类
研究意义
（1）减少了大量钢铁等金属材料的腐蚀损耗。例如酸洗，不用缓蚀剂 时，金属材料的1/3可被腐蚀损耗。使用缓蚀剂可使损耗减少到1/9， 同时大大减少了酸的用量。 （2）大大地减少了金属设备的腐蚀损坏，并可用普通钢材代替昂贵的 金属材料设备。 （3）使用缓蚀剂才能使某些现代化先进技术能够实施。如油田的酸 化，可大大提高石油的产量，但必须解决油井酸化用缓蚀剂问题。又 如利用开路法对发电机组进行氢氟酸酸洗，是一项新技术。
喹诺酮类
乌洛托
前沿研究
头孢类是一种广泛使用的抗生素类药物，其分子含有活性原子 能够吸附在金属表面上，从而阻止腐蚀。 研究结果： Sudhish Kumar Shukla等研究了头孢氨芐作 为缓蚀剂在1mol·L-1盐酸中对碳钢的缓蚀作用。 结果表明，当其浓度达到400mg·L-1 时，缓蚀率 最大达到92.1%。 Sudhish Kumar Shukla等研究了头孢唑啉 在35-65℃的1mol·L-1 盐酸中对碳钢的缓蚀作 用，结果表明，它是一种以阴极抑制混合型缓蚀 剂，其缓蚀率随着其浓度的升高而增加，当浓度 0.876mmol·L-1 时，缓蚀率达到最高92.7%。
未来展望
随着我国经济的发展和科技水平的不断提高，金属材料被越 来越广泛的应用于社会的各个行业中，金属防腐也变得越来越重 要。目前使用的大多数金属缓蚀剂中都含有一些对人体和环境有 害的物质，而绿色金属缓蚀剂为缓蚀剂的环保、方便、经济、高 效的应用开辟了新途径。由于技术水平所限，现有绿色缓蚀剂的 应用范围还比较小，其缓蚀机理尚需要进一步的研究和探讨。 如何在现有天然提取物中发现新的金属缓蚀剂，研究各种绿 色缓蚀剂的协同效应和作用机理将成为今后环保型金属缓蚀剂的 发展方向。
金属缓蚀剂及其研究进展
指导老师：陈存华 主 讲 人：张 伟 学 号：2010214131
目录摘要
研究背景
研Байду номын сангаас现状 机理简述 研究前沿 未来展望
研究背景
金属腐蚀，就是指金属在外界环境的作用下引起的破坏或变质。 它不仅影响了原有金属的光泽，而且带来了很大的经济损失。 据报道2000年美国由于金属腐蚀造成的直接经济损失约为1300 多亿美元，在2005年我国由于腐蚀所造成的直接经济损失约占国民经 济总产值的2%-4%，而间接损失几乎无法估量。金属腐蚀不但限制了 科学技术的发展，破坏了工艺过程和生产节奏，而且污染环境，影响 人类的身体健康。所以，怎样防止金属腐蚀已成为世界性的问题。
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基本概念
缓蚀剂（Corrosion Inhibitor）是一种无机物或有机物， 加到腐蚀介质中，借助于这种物质在金属和腐蚀介质的界面上的 物理和化学作用，可以防止或降低金属的腐蚀速度，减少金属在 所在介质中的腐蚀。
研究现状
缓蚀剂在金属防护中的应用，是腐蚀科学与表面工程学科发展的一 项重要成就。百余年来，缓蚀剂的开发、应用在化工、石油、电力、机 械、金属加工、交通运输、核能及航天等领域中，起着极其重要的作 用。近半个世纪以来，缓蚀剂的品种、质量得到了进一步扩大和提高。 30年代以前，缓蚀剂的品种只有百余种。到80年代中期，仅酸性介质缓 蚀剂的品种就已超过5000 余种。这种发展速度是其他化学助剂、添加剂 类无以伦比的。当前，世界各国相关的科技界、企业界对它的开发和应 用前景极为关注。