金属防锈-第二章-缓蚀剂及其应用教学内容
金属的腐蚀与防护教案
金属的腐蚀与防护教案一、腐蚀的原因及类型1.1 腐蚀的原因•大气氧气的作用•氧气和水的共同作用•酸、碱等化学物质的侵蚀1.2 腐蚀的类型1.干腐蚀–晶间腐蚀–点蚀–高温蒸汽腐蚀2.湿腐蚀–水下腐蚀–大气腐蚀–酸碱腐蚀二、腐蚀的危害及后果2.1 腐蚀的危害•减少金属材料的使用寿命•导致设备损坏或失效•对环境造成污染•对人体健康产生威胁2.2 腐蚀的后果•经济损失•安全事故•生产中断三、腐蚀的防护方法3.1 表面处理1.刷漆2.镀锌3.阳极保护4.涂层保护3.2 材料选择1.不锈钢材料2.高温合金材料3.镀铬材料3.3 电化学防护1.阴极保护2.阳极保护3.电化学陶瓷涂层3.4 环境控制1.控制温度2.控制湿度3.控制pH值四、防腐材料的选择与使用4.1 防腐涂料•有机涂层•无机涂层•高分子涂层4.2 防腐涂料选用原则1.根据金属材料的腐蚀类型选择相应的涂层2.考虑涂层的抗腐蚀性能和耐久性3.考虑涂层的适用环境和工作条件4.3 防腐涂料的使用1.表面处理2.涂层施工3.维护与检测五、腐蚀防护的重要性与实践5.1 重要性•延长金属材料的使用寿命•提高设备的稳定性与安全性•保护环境与维护生态平衡5.2 实践方法1.了解金属材料的腐蚀特性2.选择适合的防腐材料和防护措施3.定期检测和维护防护层4.加强员工培训和意识教育六、结论通过本文对金属的腐蚀与防护教案的探讨,我们可以看到腐蚀对金属材料的危害以及防护的重要性。
选择合适的腐蚀防护方法和材料可以延长金属材料的使用寿命,提高设备的性能和可靠性。
在实际应用中,必须加强防腐材料的使用和维护,以保障设备的安全运行和环境的健康。
金属防锈-第二章-缓蚀剂及其应用
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原理 • 这种缓蚀剂加入润滑油中还能改值它们的润滑性能, 阻抑金属表面催化润滑油的氧化过程,使润滑油的热 氧化稳定性提高。
注意 • 制备缓蚀剂石油磺酸钡的原油分子量在300-470之间, 并多含有长烷侧链的芳香烃,长侧链的碳原子数在24 左右为好,这样的石油磺酸钡油溶性和防锈性都较好 。
• 它常与石油磺酸钡或二壬基磺酸钡复合使用,可以 获得强化效果。 • 也常用它配制长期封存的防锈油,由于其油溶性、 稳定性好,特别适用于发动机内部长期封存用。
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、 、
4、硬脂酸铝 • 基础性质 • 白色粒状或粉末状固体 ,硬脂酸铝可分为单、 双、叁硬脂酸铝,其化学式可分别表示为:
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二、水溶性缓蚀剂作用机理 1、生成致密氧化膜: 与金属发生作用,并在金属表面生成不溶 性的致密氧化物薄膜,从而阻止了金属的阳极 过程 ,起到缓蚀作用。 缓蚀剂能很好地吸附在金属表面上,占据 了金属晶格中最活泼的位置,从而降低了金属 的反应活力。
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三、缓蚀剂作用影响因素 1、浓度的影响
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2、温度的影响 第一种情况是在较低的温度范围内缓蚀效率很 高,当温度升高时,缓蚀效率变显著降低。
缓蚀剂添加量 (盐酸中氯化氢含量 的﹪) 3﹪沈1—D、 0.05﹪As2O3
2 腐蚀率 g / m h
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5、环烷酸锌(704) • 基本性质 • 纯净优质的产品是淡黄色透明的粘稠液, 但一般常呈黑色胶状;从结构上讲,环烷酸为 带有五环和六环烷烃同系物的混合物 :
【技术分享】金属防锈知识--缓蚀剂
【技术分享】金属防锈知识--缓蚀剂1概述在长期与金属锈蚀抗争的生产实践中,人们发现一些物质能在腐蚀性介质中抑制金属腐蚀,这些物质就叫缓蚀剂(也叫腐蚀抑制剂或阻蚀剂)。
在ASTM-G15中将缓蚀剂定义为:“缓蚀剂是一种当其以适当的浓度和形式存在于介质中时,可防止或减缓腐蚀的化学物质或复合物。
”用缓蚀剂防止金属锈蚀,设备简单,使用方便,成本低,效果显著,已广泛用于金属防腐蚀领域。
对于暂时性防锈材料中所用的缓蚀剂,人们习惯称其为防锈添加剂。
2缓蚀剂的分类缓蚀剂的种类较多,作用原理也不尽相同,并且有的还一剂多功能,因此,很难按某一具体的方式既能严格地将众多缓蚀剂分门别类,又能反映出缓蚀剂的内在结构和缓蚀机理。
因此,通常从不同的侧面对它们进行分类,常见的分类方法有:⑴按化学成分分类:无机缓蚀剂和有机缓蚀剂。
⑵按电化学作用机理分类:阳极抑制型缓蚀剂、阴极抑制型缓蚀剂和混合抑制型缓蚀剂。
⑶按介质的pH值分类:酸性介质缓蚀剂、中性介质缓蚀剂和碱性介质缓蚀剂。
⑷按被保护金属分类:黑色金属缓蚀剂、铜及铜合金缓蚀剂、铝及铝合金缓蚀剂等。
⑸按物理状态分类:水溶性缓蚀剂、油溶性缓蚀剂和气相缓蚀剂。
3暂时性防锈材料中常用的缓蚀剂所谓暂时性防锈材料,并非指这些材料的防锈有效期短,而是在必要时,可容易将它们从金属表面去除掉。
常用的暂时性防锈材料主要有:水基防锈剂、防锈油脂和气相防锈材料。
为方便起见,下面就按水溶性缓蚀剂、油溶性缓蚀剂和气相缓蚀剂的分类方法对常用的缓蚀剂作简要介绍。
水溶性缓蚀剂水溶性缓蚀剂就是能溶解于水中的一类缓蚀剂。
金属在潮湿的大气中或浸在水中是极易发生锈蚀的,原因是在金属表面形成水膜,为电化学腐蚀提供了条件,若在水中加入少量特定的水溶性缓蚀剂,就可抑制电化学过程,就可减缓或防止金属锈蚀。
常见的这类缓蚀剂如表2-1所示:表2-1 常用的水溶性防锈添加剂名称分子式简要说明钨酸钠NaWO4用于水基防锈剂和水基切削液,有钝化作用钼酸钠NaMoO4用于水基防锈剂和水基切削液,有钝化作用无水碳酸钠Na2CO3常与其它缓蚀剂复合使用,调节溶液的pH值磷酸钠Na3PO4常与其它复合,用于水基防锈剂和合成切削液三聚磷酸钠Na5P3O10常与其它复合,用于水基防锈剂和合成切削液硅酸钠Na2SiO3用于铝、铁, 但在中性介质中的稳定性较差,易析出苯甲酸钠C6H5COONa 有防锈和防腐作用一乙醇胺HOCH2CH2NH2常与脂肪酸、硼酸、苯甲酸等复合使用二乙醇胺(HOCH2CH2)2NH 常与脂肪酸等生成酰胺后使用三乙醇胺(HOCH2CH2)3N 可单独使用也可复合使用,常用于切削液和水基防锈癸二酸C10O4H18常与三乙醇胺等醇胺类水溶性缓蚀剂复合使用十一碳烯二酸C11O4H18常与醇胺类水溶性缓蚀剂复合使用尿素CO(NH2)2常与其它水溶性缓蚀剂复合使用,使用浓度较高苯骈三氮唑C6H5N3用于铜及其合金,50ppm即有较好的缓蚀效果水溶性缓蚀剂的防锈原理可分三类:⑴在金属表面形成致密的氧化膜。
金属的腐蚀与防护教案
金属的腐蚀与防护教案教案标题:金属的腐蚀与防护教学目标:1. 了解金属腐蚀的原因和过程。
2. 掌握金属腐蚀的分类和常见的腐蚀形式。
3. 了解金属腐蚀对环境和经济的影响。
4. 学习金属腐蚀的防护方法和措施。
教学准备:1. 多媒体设备和投影仪。
2. 实验材料:不同金属试样、腐蚀溶液、防腐涂料等。
3. 相关教学资料和案例。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引入话题:请学生们观察周围的物体,有哪些是由金属制成的?2. 提问:你们是否注意到金属制品在使用一段时间后会发生变化?这是什么原因导致的?二、知识讲解(15分钟)1. 介绍金属腐蚀的定义和基本概念。
2. 解释金属腐蚀的原因和过程,包括化学反应和电化学反应。
3. 分类和介绍常见的金属腐蚀形式,如氧化腐蚀、电化学腐蚀等。
三、案例分析(15分钟)1. 分组讨论:请学生们就日常生活中金属腐蚀的案例进行讨论,如铁锅的生锈、汽车的生锈等。
2. 汇报讨论结果:每个小组选择一个案例进行汇报,并分析腐蚀原因和影响。
四、实验探究(20分钟)1. 实验设计:将不同金属试样浸泡在不同腐蚀溶液中,观察并记录腐蚀情况。
2. 实验操作:学生们按照实验设计进行操作,注意安全和实验记录。
3. 实验讨论:学生们根据实验结果讨论不同金属在不同腐蚀溶液中的腐蚀情况,分析原因。
五、防护方法(15分钟)1. 介绍金属腐蚀对环境和经济的影响。
2. 介绍金属腐蚀的防护方法和措施,如表面处理、防腐涂料、电镀等。
3. 引导学生们思考并讨论如何在日常生活中防止金属腐蚀。
六、总结与评价(5分钟)1. 总结金属腐蚀的原因、分类和防护方法。
2. 提问:你们对金属腐蚀与防护有什么新的认识?3. 评价教学过程和学生的参与程度。
教学延伸:1. 学生可以进一步了解金属腐蚀与防护的相关科学原理和技术。
2. 学生可以开展更多的实验探究,深入研究金属腐蚀的影响因素和防护方法。
3. 学生可以调查和研究金属腐蚀在不同行业中的应用和解决方案。
腐蚀防护(缓蚀剂)
沉淀型缓蚀剂
• 指通过金属表面形成沉淀膜来发挥作用的
一类缓蚀剂。在沉淀型缓蚀剂中,聚磷酸盐 是重要的一类。目前应用较多的三聚磷酸钠 (Na5P3O10)、六偏磷酸钠(Na6P6O18)。
吸附膜的缓蚀作用机制
• 有机缓蚀剂都含有极性基团和非极性基团。
极性基团通过物理吸附或化学吸附作用吸附 在金属表面上,改变了金属表面的电荷状态 和界面性质,使能量状态稳定化,从而降低 了腐蚀反应倾向(能量障碍)。同时,非极性 基团形成一层疏水性的保护膜,阻碍腐蚀性 物质向金属表面移动(移动障碍)。
缓蚀剂应用实例-----酸洗
• 酸洗除锈和除垢是一种常用的金属表面清净
处理,其原理是利用酸溶液对金属表面锈层 和垢层的溶解能力,以及析氢所产生的机械 剥离作用。
*除锈(或除垢)速度快; *对基体金属腐蚀小; *酸洗液需加入高效缓蚀剂; *抑制酸雾能力强; *不会对金属材料机械性能造成不利影响。
部分国产酸洗缓蚀剂
• Ca(HCO3)2在碱性介质中发生如下反应:
Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3(s)+CO32- +2H2O
• 生成的难溶碳酸盐覆盖于阳极表面,成为具有
保护性的薄膜,阻滞了阳极反应,降低了金属 的腐蚀速率。
有机缓蚀剂
• 在酸性介质中,通常使用有机缓蚀剂。如琼
脂、糊精、动物胶、六次甲基四胺以及含氮、 硫的有机物等。
2 1
-1200
2.0
4.0
6.0
8. 0
1.0 电流
钼酸铵对碳钢在碳化液中阳极行为的影响 引自<催化电化>
缓蚀机理主要有两种类型
• 1、几何复盖效应 :指吸附膜将金属表面与
2--缓蚀剂
第2 章 缓蚀剂
第2 章 缓蚀剂
(2)酸性介质中的缓蚀剂 ) 该类缓蚀剂一般用于金属除锈及除氧化皮的酸洗过程中, 故称酸洗缓蚀剂。 该类缓蚀剂的作用是在酸溶解金属上的氧化皮、锈蚀产 物的同时,抑制酸对金属基体的溶解。酸洗缓蚀剂的缓蚀 效率按照下式计算:
不用缓蚀剂时的腐蚀速 度 − 使用缓蚀剂的腐蚀速度 不用缓蚀剂时的腐蚀速 度
第2 章 缓蚀剂
(3)油溶性缓蚀剂 ) 结构: 结构:油溶性缓蚀剂分子结构的特点是不对称性,一 般由极性和非极性的两个基团构成。常见的极性基团有
− OH ,−COOH ,− SO3 H ,− NH 2
它们与金属、水具有很强的亲和力;非极性基团主要 是烃基,具有亲油憎水性。因此,当油溶性缓蚀剂与金属 接触时,会发生缓蚀剂分子在油—金属界面的定向吸附。 — 作用机理: 作用机理:有两种理论 a:成膜理论:该理论认为,缓蚀剂分子吸附在金属表 :成膜理论: 面后,会与金属发生化学反应,生成难溶于水的钝化膜 (相膜),从而阻滞了腐蚀电池的电极过程。如BTA即属 于该类。
第2 章 缓蚀剂
一般金属为弱的电子接受体,称为软酸;而高价的金属阳 离子如Fe3+,AL3+成为硬酸,电负性较强的F、O、N化合 物中的阴离子为强的电子给予体,为硬碱,电负性较小的 S、P、Br、I等化合物的阴离子则为软碱。 硬酸与硬碱形成物理吸附,软酸与软碱形成化学吸附。 (B)化学吸附: 大部分有机缓蚀剂分子中,含有以氧、氮、硫、磷为 中心原子的极性基团,具有一定的供电子能力。两者可以 形成配位反应而发生化学吸附。该吸附具有明显的吸附选 择性。过程为不可逆,受温度影响小。化学吸附多为抑制 阳极反应。
第2 章 缓蚀剂
(2)阴极型缓蚀剂: )阴极型缓蚀剂: 酸式碳酸钙、聚磷酸盐、硫酸锌、砷离子、锑离子等, 能使阴极过程减慢,增大酸性溶液中氢析出的过电位,使 腐蚀电位向负移动。此类缓蚀剂是“安全型缓蚀剂” 作用过程:a成膜型阴极缓蚀剂,腐蚀过程在研究生成 的OH-与缓蚀剂反应生成的不溶性物质使金属表面形成膜 层,阻碍阴极反应。(硫酸锌,碳酸氢钙及镁,锰等钢铁 缓蚀剂);b增加氢离子放电过电位的缓蚀剂,在酸性溶 液中砷离子、锑离子等在金属表面析出时,提高了氢离子 放电的过电位而抑制氢离子的还原反应。 (3)混合型缓蚀剂: )混合型缓蚀剂: 同时抑制阳极反应及阴极反应,例如含氮、含硫以及 既含氮有含硫的有机化合物、琼脂、生物碱,硅酸钠,铝 酸钠等。
PPT课件缓蚀剂
随着工业生产和基础设施建设的快速发展,PPT课件缓蚀剂的市场需求不断增长,尤其在汽车、石油化工、电力、航空航天等领域。
市场需求
PPT课件缓蚀剂行业的竞争格局日益激烈,企业需要不断提高产品质量和技术水平,加强品牌建设和市场营销,以获得更大的市场份额。
竞争格局
05
CHAPTER
PPT课件缓蚀剂的制备方法
输变电设备
汽车制造
在汽车制造过程中,PPT课件缓蚀剂可以用于保护汽车零部件免受腐蚀。
船舶制造
PPT课件缓蚀剂可用于船舶制造过程中,保护船体和内部设施不受腐蚀。
铁路运输
PPT课件缓蚀剂可以用于铁路运输系统,保护轨道、车辆和信号设备不受腐蚀。
PPT课件缓蚀剂可以作为切削液的添加剂,提高切削液的防锈性能。
PPT课件缓蚀剂
目录
缓蚀剂的定义与分类PPT课件缓蚀剂的应用领域PPT课件缓蚀剂的优缺点PPT课件缓蚀剂的未来发展PPT课件缓蚀剂的制备方法PPT课件缓蚀剂的实验研究与性能评价
01
CHAPTER
缓蚀剂的定义与分类
01
02
它通过在金属表面形成保护膜或改变腐蚀介质性质等方式,有效降低金属腐蚀速率。
总结词
通过化学反应将所需成分合成在一起,形成PPT课件缓蚀剂。
详细描述
化学合成法是制备PPT课件缓蚀剂的主要方法之一。在此方法中,将所需的原料通过化学反应合成在一起,形成PPT课件缓蚀剂。这种方法可以精确控制PPT课件缓蚀剂的成分和结构,从而获得更好的性能。
利用物理手段将不同性质的物质混合在一起,形成PPT课件缓蚀剂。
02
电化学性能
利用电化学工作站测试金属的腐蚀电位、腐蚀电流等参数,评估缓蚀剂对金属腐蚀的抑。
金属的缓蚀
不同类型的缓蚀剂保护膜
缓蚀剂类型 氧化膜型 沉淀膜型
吸附膜型
保护膜示意图
膜的保护性能
薄而至密,与金属结合牢固, 保护效果好,5~10nm厚
厚而多孔,与金属结合较差, 保护效果不好,造成结垢问题, 几十到几百nm厚
通过吸附作用在金属表面形成 阻隔层,达到保护效果
三、缓蚀剂的缓蚀作用机理
1. 缓蚀剂的电化学机理 认为缓蚀剂通过加大腐蚀的阴极过程
或阳极过程的阻力而减小金属的腐蚀速率。 因此而分为阳极抑制型、阴极抑制型和混 合抑制型缓蚀剂。
1、阳极型缓蚀剂
(1) 钝化剂 钝化剂属于阳极型
缓蚀剂,能促使金属表 面转变为钝态,生成保 护性的氧化物膜,使金 属腐蚀速度大大降低。 钝化剂本身就具有氧化 性,如铬酸盐,氧也是 一种钝化剂 。
键类似于孤对电子,
也有提供电子的能力。
(2)供质子型缓蚀剂
当极性基团中的中心原子吸引相邻H上的电 子时,会使H上的电子偏向中心原子,使H类似 于带正电荷的质子一样,这样氢就可以和金属 表面多电子的阴极区发生吸附作用。
四、 缓蚀剂的应用
1. 缓蚀作用的影响因素
(1)浓度的影响: 缓蚀剂浓度对金属腐蚀速度的影响,大致有三种:
2.按电化学作用机理分类
(2)阴极型缓蚀剂:增大阴极极化,抑制阴极反应。
这类缓蚀剂有酸式碳酸钙,聚磷酸盐,硫酸锌,AsCl3, SbCl3,Bi2(SO4)3,多数有机缓蚀剂。
2.电化学作用机理分类
(3)混合型缓蚀剂:同时抑 制阴极和阳极过程,腐蚀电 位不变,但腐蚀电流下降。 这类缓蚀剂有含氮有机物 (胺类,有机胺的亚硝酸 盐),含硫有机物(硫醇, 硫醚,环状含硫化合物,硫 脲衍生物等)。
关于缓蚀剂的应用
关于缓蚀剂的一些应用一、缓蚀剂的作用缓蚀剂是减缓金属腐蚀的添加剂,是具有抑制金属生锈腐蚀的化学药品的总称。
一般要求在酸洗液中加入少量缓蚀剂即有强烈抑制金属在酸洗过程被腐蚀的效果。
金属腐蚀分化学腐蚀与电化学腐蚀。
金属与化学物质(酸)直接反应造成的腐蚀叫化学腐蚀,如Fe+2HCl==FeCl2+H2↑的化学反应。
金属与电解质溶液形成化学微电池,在电池阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应叫做金属的电化学腐蚀。
电化学腐蚀速度要比化学腐蚀快得多而且危害也大得多:在酸液中金属发生的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀,又称氢去极化腐蚀,具体表现为:阴极反应 2H+2e——>H2阳极反应 Fe-2e——>Fe2+而产生的H2如果扩散到金属内部会弓I起金属脆性增加,在有应力部位开裂或强度较低部位发生鼓疱,这种现象称为氢脆或氢鼓疱,会造成设备的突然破损,其危害比腐蚀更大。
加入酸洗缓蚀剂的作用就是减缓电化学腐蚀中某个电极反应的发生。
不同种类缓蚀剂的作用机理是大不相同的。
有的缓蚀剂可吸附在金属表面形成连续的薄膜阻隔清洗介质对金属的腐蚀;有的与金属作用形成保护层;有的缓蚀剂阻滞电化学腐蚀的阴、阳极反应,抑制金属溶解和析氢吸氢等。
如含有砷离子(As3+)、锑离子(Sb3+)等无机酸洗缓蚀剂的作用原理是这些阳离子在电池的阴极区被还原成中性原子并沉积在电极上,使旷离子从阴极得电子的放电反应变得十分困难,从而使整个电化学氧化还原反应的速度大为减缓。
而含有极性基团的有机化合物如硫脲、吡啶的缓蚀机理则要复杂得多,目前正处在研究和争议之中,但一般认为这些有机化合物的缓蚀作用与表面活性有关,表面活性使这些物质能在金属溶液界面上的活性区域发生吸附,其结果是使原来在界面活性区域发生的电化学反应受到强烈阻滞而大大降低金属电化学腐蚀的速度。
如常见的含有胺基的缓蚀剂在酸液中其极性基团可吸附在金属表面,而其憎水的非极性基团在金属表面定向排列成憎水层,排斥酸性介质的腐蚀。
9.0 缓蚀剂-PPT课件
三. 缓蚀剂 1.按化学成分分类 的分类
(1) 无机缓蚀剂:以钝化作用为主的无机 物质;聚磷酸盐,硅酸盐,铬酸盐,亚硝酸 盐,硼酸盐,亚砷酸盐,钼酸盐; ( 2 ) 有机缓蚀剂:以物理吸附和化学吸附 为主要作用的极性有机物;含氧有机物,含 氮有机物,含硫有机物,带有胺基,醛基, 杂环,咪唑化合物;
二次世界大战期间和战后,由于武器军 械的防锈,促进了气相和油溶性缓蚀剂的 迅猛发展。 50年代初,苯三唑(BTA)对铜及其合金 的优异防锈性能,引起科技界和企业人员 广泛重视,缓蚀剂的研究引起人们极大兴
趣和关心。
60年代是腐蚀科学技术发展最活跃的时 期,重要的国际学术会议都是首届召开, 一批腐蚀专业刊物创刊。 60~70年代,研究了多种金属及其合金 在工业冷却水、盐酸、硫酸、硝酸、碱液
N O 8 He 6 N H 2 H O 2 4 2
9.0 缓蚀剂
1
概述
1
2
缓蚀剂的缓蚀作用机理
4
5 1 缓蚀剂的应用 2
9.1 概述
一. 缓蚀剂 研究的发展 1845年,钢铁工业除垢, 酸洗缓蚀剂。 概况 随后,石油工业油井酸化技术需要,油 井酸化缓蚀剂和油气田缓蚀剂。
石油化工、电力、通运输工业以及海 水、工业用水等冷却系统用的中性介质无 机缓蚀剂迅速发展。
w w w 0 1 0 0 % 1 1 0 0 % 失重法: w 0 0 w
0 i i i c c c 电化学法: 0 1 0 0 % 1 0 1 0 0 % i c c i
缓蚀率,与缓蚀剂的种类、加入量和使用条件相 关。当缓蚀剂停加以后,缓蚀率随时间逐渐下降。这 段时间称为缓蚀剂的后效时间,表示缓蚀剂保护作用 的持久性。
缓蚀剂分类
2.1.4 按应用介质分类 (1)中性介质中的缓蚀剂 是指在pH值为6-8的水溶液中使用的缓蚀剂。该类缓蚀 剂是水溶性的。 常见的缓蚀剂:聚磷酸盐、铬酸盐、硅酸盐、碳酸盐、 亚硝酸盐、苯并二氮唑、2-硫醇苯并噻唑、亚硫酸钠、氨 水、肼、环己胺、烷基胺、苯甲酸钠。 亚硝酸钠:白色结晶,吸潮后变淡黄色,但仍能使用。 易溶于水,防锈型好,对个别人皮肤有刺激。使用浓度220%,用碳酸钠(0.3-0.6%)调整pH值至9-10。适用于 黑金属,但不能用于铜。 三乙醇胺:无色或淡黄色粘稠液体,常与亚硝酸钠配 合使用,用量05.-2%。与油酸作用后可作为乳化剂,用于 配制乳化切削液,也用于气相防锈剂。 六次甲基四胺(乌洛托品):白色结晶,用量1-2%, 与其他水溶性防锈剂配合使用。 苯甲酸钠:白色结晶,可溶于水和醇类。用量几-十几 %,可与其他缓蚀剂配合使用,或涂敷在纸上。
第2 章 缓蚀剂
2.1.2按电化学机理分类 (1)阳极型缓蚀剂: 称阳极抑制型缓蚀剂,主要是抑制阳极过程而使腐蚀 速度减缓。如中性介质中的亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、 硅酸盐、苯甲酸钠等,它们能增加阳极极化,从而使腐蚀 电位正移。通常是缓蚀剂的阴离子移向金属阳极使金属钝 化。该类缓蚀剂属于“危险型”缓蚀剂,用量不足会加快 腐蚀。 作用过程:a具有强氧化作用的缓蚀剂,使金属钝化 (亚硝酸钠,高铬酸等);b具有阴极去极化性的钝化剂, 在阴极被还原,加大阴极电流,使体系的氧化还原电位向 正方移动,超过钝化电位,而使腐蚀电流达到很低的值。 (亚硝酸盐、硝酸盐与高价金属盐属于此类;铬酸盐、磷 酸盐、钼酸盐、钨酸盐等在酸性溶液中也属于此类。)
第2 章 缓蚀剂
2.1 缓蚀剂的分类 缓蚀剂种类繁多,缓蚀机理复杂,为了研究方便,常从 多种角度对缓蚀剂进行分类。 2.1.1 按照化学组成分类 (1)无机缓蚀剂: 亚硝酸盐、硝酸盐;铬酸盐、重铬酸盐;磷酸盐、多 磷酸盐;硅酸盐;钼酸盐;含砷化和物。 (2)有机缓蚀剂: 胺类;醛类;炔醇类;有机磷化合物;有机硫化合物; 羧酸及其盐类;磺酸及其盐类;杂环化合物。 无机缓蚀剂多半使金属生成不溶性钝化膜层或反应膜 层;有机缓蚀剂大部分主要因为吸附在金属表面,改变金 属表面的状态而起缓释作用(苯甲酸钠与无机缓蚀剂作用 相似)。
缓蚀剂在金属防腐技术中的应用
缓蚀剂在金属防腐技术中的应用摘要:耐磨、延展性佳、高导电导热性等为金属材料的工艺特性,基于这些显著特点,被广泛的应用在现代经济发展中。
然而,在腐蚀条件下,金属材料容易出现变质劣化等情况,为此深受广大社会群众关注,所以,分析了缓蚀剂在金属防腐中的应用,缓蚀剂可以通过加入少量实现对金属表面的保护,从而实现对其性能的连续控制,对现代工业和建筑业具有重要意义。
为此,我们阐释了金属防腐技术中对缓蚀剂的应用,旨在可以为行业人士通过有价值的参考和借鉴,进而更好的为行业的健康发展助力。
关键词:缓蚀剂;金属防腐技术;应用前言:在现实生活中,金属是必须要的一种材料,基于它优异的性能,为此得以广泛应用。
在应用金属制品时,无法避免的就是腐蚀,腐蚀不但是金属表面形貌得以破坏,同时也会使性能受到影响,在应用被腐蚀的金属时,会存在相应的安全隐患,金属材料腐蚀会导致设备损坏及失效,在国内外各领域中金属腐蚀现象极其普遍,可以说使人们蒙受了巨大的经济损失。
大多状况下,通常金属腐蚀是通过下面三个途径形成的:即微生物、电化学以及化学腐蚀。
基于防腐蚀机理,防腐的有效方式就是对环境或腐蚀介质进行处理,介质处理主要是减少介质对金属的腐蚀或添加缓蚀剂抑制金属的腐蚀。
1金属腐蚀原因1.1土壤腐蚀金属在社会和生活中有很广泛的应用范围,在建筑物、地下管道和机器等金属的使用中,金属腐蚀的原因也存在很大的差异性。
城市地下铺设的管道是常见的金属。
我们可以使用金属管道来运输天然气、石油和其他物质,若金属管道出现腐蚀,则会使管道内部物质出现泄漏,继而浪费资源,同时还会为环境带来严重影响。
所以,我们有必要进一步分析金属管道的腐蚀情况。
土壤腐蚀是金属管道表面出现腐蚀的一个最常见的原因,因土壤汇总有着较为复杂的物质,既有土壤中的微生物,还有微生物分泌的分泌物等,大多数分泌物为酸性、盐类及碱性等物质,且大多数地下土壤阴冷,为此,其中也有很多水分存在,当酸、碱和盐等物质溶解在水中时,会形成电解质溶液,从而引发金属腐蚀。
缓蚀剂的种类机理及应用
§1.1 缓蚀剂的分类 缓蚀剂,即一种延缓腐蚀的制剂,又叫腐蚀抑制剂或阻止剂,是指向
腐蚀介质中加入少量或微量的化学物质,通过物理、化学或物化反应而阻 止、减缓金属的腐蚀速度,同时还保持着金属材料原来的物理、化学及机 械性能。
按照作用机理分类 按照成分分类
按照应用环境分类
一、按照作用机理分类 根据缓蚀剂对电极过程的抑制作用,可将其分为阳极、阴极和混合型
合理使用缓蚀剂是防止和减缓金属及其合 金在特定腐蚀环境中产生腐蚀的有效手段。由 于它不需要改变原有设备和工艺过程,只是向 腐蚀环境添加某些无机、有机化学物质就可阻 止或减缓金属材料的腐蚀,因此在国民经济的 各个部门得到广泛的应用。本章将介绍有关缓 蚀剂的类型、作用原理及缓蚀剂技术的应用。
缓蚀剂
1.1缓蚀剂的种类 1.2缓蚀剂的机理 1,3缓蚀剂的应用
图图66--22 阳阳极抑极制抑型制缓型蚀缓作用蚀原作理用原理
图6-3 阴极去极化型 缓蚀作用原理
二、吸附理论
吸附理论指缓蚀剂本身或次生产物吸附在金属表面上形成保护性的隔 离层,或消活性区,或改变双电层结构等,从而达到缓蚀的目的。
吸附可分为物理吸附和化学吸附两类。 物理吸附是靠库仑引力或范德华力,属于远程吸附,其速度快、过程 可逆,常呈多分子层,多数表现为阴极性缓蚀,与金属表面电荷密切相关。 化学吸附是靠化学键来实现的,属于近程吸附。譬如活性区的金属离 子浓度高,有部分金属离子处于过渡状态而停留在金属表面,含N,S,P 和O的缓蚀剂与活性区的金属过渡态形成配位键,吸附在金属表面,从而 阻止金属溶蚀。化学吸附速度快、不可逆,常呈单分子层,多数表现为阳 极性缓蚀,具有一定的化学选择性。
胺、苯甲酸戊胺。
§1.2 缓蚀机理
由于缓蚀剂种类繁多,缓蚀机理错综复杂,主要有以下三种理论。
初中化学教案:金属的腐蚀与防护
初中化学教案:金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护一、引言金属是我们日常生活中常见的材料,但由于金属容易发生腐蚀,我们需要了解金属腐蚀的原因、过程以及防护措施。
本文将从金属腐蚀的定义和原理入手,介绍金属的腐蚀类型及其防护方法。
二、金属腐蚀的定义和原理1. 金属腐蚀的定义金属腐蚀是指金属与其周围环境中的氧气、水或其他物质发生化学反应,导致金属表面逐渐失去金属性质的过程。
2. 金属腐蚀的原理金属腐蚀主要通过电化学反应进行。
其中,金属表面发生氧化反应,同时在金属表面形成阳极区;而金属腐蚀产生的电子会向金属内部传递,形成阴极区。
阳极和阴极之间的电子传导过程使得金属发生腐蚀。
三、金属腐蚀的类型1. 氧化腐蚀氧化腐蚀是指金属与氧气发生反应,形成金属氧化物的过程。
常见的氧化腐蚀有铁的生锈。
2. 酸性腐蚀酸性腐蚀是指金属与酸性溶液接触后发生反应的过程。
酸性腐蚀一般会导致金属表面的腐蚀破坏,例如金属铜与硫酸反应产生的蓝色硫酸铜。
3. 碱性腐蚀碱性腐蚀是指金属与碱性溶液接触后发生反应的过程。
碱性腐蚀对铝等多种金属有较强的腐蚀性。
四、金属腐蚀的防护方法1. 给金属表面镀层给金属表面镀上一层具有较强抗腐蚀性的物质,能够隔绝金属与外界环境的接触,防止腐蚀的发生。
例如,对钢铁表面进行镀锌,可以有效地防止氧化腐蚀。
2. 使用防腐涂料将金属表面涂覆上一层具有防腐功能的涂料,能够形成保护层阻止金属与环境中有害物质的直接接触。
防腐涂料通常含有防锈剂,能够有效延缓金属腐蚀。
3. 合理选择金属与非金属接触在可能的情况下,合理选择金属与非金属接触。
例如,在金属与水接触的情况下,加入不易腐蚀金属,如镁,可以减缓金属腐蚀的速度。
4. 使用缓蚀剂缓蚀剂是一种能够添加到金属腐蚀介质中的物质,能够在金属表面形成保护膜,防止腐蚀的进行。
缓蚀剂通常为有机物质,如有机酸和有机酮。
5. 控制金属周围环境控制金属周围的环境,能够有效地预防金属腐蚀的发生。
例如,控制湿度,保持通风,避免金属暴露在潮湿环境中。
缓蚀剂应用和配方详解PPT学习教案
微生物腐蚀 由于硫酸盐还原菌使无机硫酸盐还原成硫 化氢,使钻杆、套管发生硫化物应力开裂。 在氧充分的水中,好氧细菌使水中硫氧化 成硫酸,加第1速0页钢/共7的6页腐蚀
2.2采油集输腐蚀环境:
在采油之前有一个特殊的过程—酸化,它 多用盐酸、土酸、氟硼酸及混合酸。酸的腐 蚀大家都很明白。
坑点腐蚀 产生点或坑状的腐蚀,且从金属表面向内扩 展,一般开口处直径小于点穴深度,因此, 也称孔蚀 第9页/共76页
缝隙腐蚀 由于狭缝和间隙的存在,在狭缝内或近旁 产生腐蚀
沉积物腐蚀 由于腐蚀产物或其他物质如钻井液的沉积, 在其下面或周围发生腐蚀
摩滚腐蚀 冲蚀
由腐蚀或两接触面间滚动滑移而引起磨损 的联合作用使材料破裂,通常发生在滚动 构件的机械结合处
缓蚀剂应用和配方详解
会计学
1
目
录
1. 前言 2. 石油天然气工业中的腐蚀 3. 缓蚀剂 4. 我国缓蚀剂的发展与应用 5. 发展动态与建议
第1页/共76页
1.前言
据美国《能源杂志》报道,世界石化能 源中石油、天然气剩余可采储量和储采比, 见表1
第2页/共76页
表1世界石化能源剩余可采储量和储采化 (2001年1月1日)
第16页/共76页
3.缓蚀剂
3.1缓蚀剂的定义: 缓蚀剂(corrosion inhibitor),又称腐蚀抑制剂,它来自拉丁语
inhibere-(抑制) 关于“缓蚀剂”曾有不少提法,但基本观点无任何差异。 在金属的腐蚀介质中,加入少量可使金属侵蚀率降低的物质。
(布莱斯顿) 在对金属的腐蚀减低方面,能起到有效作用的物质,或使金属
① 缓蚀剂的缓蚀效应不受设备形状的影响; ② 不改变腐蚀环境,可获得很好的效果; ③ 设备投资很少,可达到防腐蚀的目的; ④ 腐蚀环境变化(如介质HCL、HBF4、EDTA、 柠檬酸)可以通过改变缓蚀剂的种类或浓 度来保持防腐蚀效果; ⑤ 缓蚀剂有时可同时防止多种金属在不同环境 中的腐蚀(IS-129B,SD-815可用于酸化, 也可用于注水缓蚀)
金属防腐与保护课程设计
金属防腐与保护课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解金属腐蚀的基本原理,掌握不同类型的腐蚀特点及影响因素。
2. 学生能掌握金属防腐与保护的基本方法,了解各类防腐技术的原理及应用。
3. 学生能了解我国金属资源现状,认识到金属保护的重要性。
技能目标:1. 学生能运用所学知识分析金属腐蚀的原因,提出合理的防腐措施。
2. 学生能通过实验、观察等方法,探究不同防腐技术的优缺点。
3. 学生能运用图表、数据等资料,对金属防腐与保护的效果进行评价。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对科学研究的兴趣,提高探索金属防腐与保护领域的热情。
2. 学生增强环保意识,认识到金属保护对资源节约和环境保护的重要性。
3. 学生培养团队合作精神,学会在实验和探究过程中相互协作、共同进步。
课程性质:本课程属于科学探究领域,以实验和观察为主要教学手段,结合理论讲解,培养学生的科学素养。
学生特点:八年级学生对科学现象具有较强的探究欲望,具备一定的实验操作能力和逻辑思维能力。
教学要求:教师应关注学生的个体差异,提供丰富的教学资源,引导学生主动参与、积极思考,注重培养学生的实践能力和创新精神。
教学过程中,要将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 金属腐蚀原理- 介绍金属腐蚀的定义、分类及原因。
- 分析电化学腐蚀、化学腐蚀的原理及其影响因素。
2. 金属防腐方法- 防腐涂层技术:讲解涂料、涂装工艺及其应用。
- 防腐蚀合金:介绍耐腐蚀合金的成分、性能及应用。
- 阴极保护技术:阐述电解质、电流对金属腐蚀的影响,以及阴极保护原理。
3. 金属保护实例分析- 分析生活中金属腐蚀的实例,如桥梁、船舶、建筑等。
- 探讨各类金属保护方法在实际工程中的应用。
4. 金属资源保护与环保- 介绍我国金属资源现状,强调金属保护的重要性。
- 讨论金属保护对环境保护的意义,培养学生的环保意识。
教学内容安排与进度:第一课时:金属腐蚀原理第二课时:金属防腐方法(1)第三课时:金属防腐方法(2)第四课时:金属保护实例分析第五课时:金属资源保护与环保教材章节关联:本教学内容与教材中“金属的腐蚀与防护”章节相关,涵盖了该章节的主要内容,并进行了适当拓展。
色金属缓蚀剂
色金属缓蚀剂
色金属缓蚀剂是一种特殊的缓蚀剂,用于保护铜、铝、镁等色金属的腐蚀。
它能够有效地降低这些金属在化学环境中的氧化速度并延长其使用寿命。
色金属缓蚀剂通常是由一种或多种有机化合物组成的混合物,其作用机理主要是阻碍氧气和水分子与金属表面的接触,减少金属表面的腐蚀作用。
同时,它还可以形成一层保护膜,起到防止金属继续受到腐蚀的作用,从而起到了很好的保护作用。
常见的色金属缓蚀剂有硝酸铜、马来酸钾、亚硫酸钠、硼酸等。
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3、流速的影响 对溶液进行搅拌,大多数情况下会引起缓
蚀效率的降低。由于流速的增大,甚至还会加 速腐蚀,使缓蚀剂变成激发剂。
由于介质的流动,会使缓蚀剂分布均匀, 或者使膜不断生成,缓蚀效率的提高。
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2-2 水溶性缓蚀剂及防锈水
水溶性缓蚀剂 能够溶解于水,并以少量添加在水溶液中
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二、水溶性缓蚀剂作用机理
1、生成致密氧化膜: 与金属发生作用,并在金属表面生成不溶
性的致密氧化物薄膜,从而阻止了金属的阳极 过程 ,起到缓蚀作用。
缓蚀剂能很好地吸附在金属表面上,占据 了金属晶格中最活泼的位置,从而降低了金属 的反应活力。
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• 安全缓蚀剂
• 危险缓蚀剂
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三、缓蚀剂作用影响因素 1、浓度的影响
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2、温度的影响
第一种情况是在较低的温度范围内缓蚀效率很 高,当温度升高时,缓蚀效率变显著降低。
缓蚀剂添加量
腐蚀率 g / m2 h
(盐酸中氯化氢含量 20℃ 40℃ 520℃ 的﹪)
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• 氢氧离子 、亚硝酸根 • 有机阳离子中的氮与金属以配位键相结合
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2、成膜理论 缓蚀剂与金属作用生成钝化膜或缓蚀剂与
介质中的离子反应形成沉淀膜而使腐蚀减缓。
(1)氧化膜型缓蚀剂 缓蚀剂本身作为氧化剂或以介质中溶解氧
作为氧化剂,使金属表面形成钝态的氧化膜, 从而减缓金属的腐蚀。
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三、防锈水 将一定量的某一种或某几种水溶性缓蚀剂
溶入水中所得到的溶液即为防锈水。
应用于机械产品的工序间防锈上,有时也 可作为一种较长时间的防锈手段
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防锈水的选择及其浓度的确定:
• ①不同的金属材料,选择相应的不同缓蚀剂。 • ②根据防锈期长短来确定用量,一般防锈期长则用量多。 • ③根据水质情况,水质好浓度可低些,水质差则缓蚀剂用量
第2章 缓蚀剂及其应用
2.1 缓蚀剂 2.2 水溶性缓蚀剂及防锈水 2.3 油溶性缓蚀剂与防锈油脂 2.4 气相缓蚀剂
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2.1 缓蚀剂
缓蚀剂(inhibitor) 在腐蚀介质中加入少量某种物质,能使金属
的腐蚀速度大大降低,这种物质称为缓蚀剂或腐
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水溶性缓蚀剂在实际生产中使用时,注意两个问题:
• 1、危险性缓蚀剂:所谓“危险”是指某些缓蚀剂,当用 量不足时,不仅不能缓蚀,反而加速腐蚀。因为含量不 足时,构成大阴极小阳极。
• 2、PH值的影响:使用水溶性缓蚀剂时,要注意溶液中 PH值的调节,否则可能达不到预期效果。
如铬酸盐所以能防止铁在水中的腐蚀,是 因为生成了表面化合物。
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(2)沉淀膜型缓蚀剂
沉淀膜由缓蚀剂与腐蚀介质中存在的金属 离子反应形成。沉淀膜电阻大,并能使金属与 腐蚀性介质相互隔开,因而抑制金属腐蚀。
如在溶液中添加氨基醇可减缓铁的腐蚀, 这是因为铁与氨基醇的络合物 ,络合物不易溶 解于腐蚀介质中。
即能显著降低金属腐蚀速度的物质称为水溶性 缓蚀剂。
水溶性缓蚀剂大多是无机盐,它们的水溶 液配制简便、成本低廉
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一、国内常用的水溶性缓蚀剂
• 1、亚硝酸钠 • 2、无水碳酸钠 • 3、磷酸盐 • 4、铬酸盐和重铬酸盐 • 5、硅酸钠 • 6、苯甲酸钠 • 7、三乙醇胺N、三异丙醇胺N • 8、六次甲基四胺(又称乌洛托品) • 9、尿素 • 10、苯骈三氮唑
3﹪沈1—D、 0.05﹪As2O3
0.15 2.0 5
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第二种情况是在某一温度范围内,缓蚀剂的 保护作用几乎不随温度的升高而改变。
例如,苯甲酸钠在水中对碳素钢腐蚀的保护 作用。
第三种情况是当添加某些效率很高的缓蚀剂 时,不仅腐蚀速率减小,同时也引起腐蚀反应的 温度系数的减小,而进一步降低了腐蚀速率。
4. 按缓蚀剂形成的保护膜分为: 氧化膜型缓蚀剂、沉淀膜型缓蚀剂、吸附膜型缓蚀剂
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无机类缓蚀剂 有机类缓蚀类 上一内容 下一内容
硝酸盐、亚硝酸盐 铬酸盐、重铬酸盐 磷酸盐、多磷酸盐 硅酸盐 碳酸盐 碱性化合物 亚硫酸钠、三氧化二砷、三氯化锡等 胺类 酯类 杂环化合物 咪唑啉类
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2.生成难溶的盐类保护膜: 缓蚀剂分子能与阳极溶解下来的金属离子
相互作用,形成了难溶的盐类保护层,覆盖于 金属表面上,阻滞了阳极过程的进行。
特点:介质中氧气的存在对缓蚀剂的加强作用, 甚至只有当氧存在时才能发挥缓蚀作用
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3、生成难溶的络合物覆盖膜:
缓蚀剂分子能与金属离子生成难溶络合物薄 膜,从而阻止了金属的溶解,起到缓蚀作用。
有机硫化物
其他
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二、缓蚀剂的作用机理
1、吸附理论
通过缓蚀剂分子上极性基团的物理或化学吸附作 用,使缓蚀剂吸附在金属表面,缓蚀剂一方面改变金属 表面的电荷状态和界面性质,使金属表面的能量状态趋 于稳定化,从而增加腐蚀反应的活化能(力障碍), 使腐蚀速率降低;另一方面通过非极性基团,在金属表 面形成一层疏水性保护膜,阻碍与腐蚀反应有关的电荷 或物质转移(移动障碍),因而腐蚀速率减小。
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3、缓蚀剂的电化学理论
缓蚀剂阻滞腐蚀的阴、阳极过程(或其中 的任一过程)的进行,从而减缓腐蚀。
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• 在酸性介质中,缓蚀剂(如砷、铋的盐类等) 能使阴极过程的超电压增大,从而使金属在酸 性溶液中的腐蚀速度降低,这就是缓蚀剂的氢 超电压理论
蚀抑制剂。
缓蚀剂特点
用量少,保护效果好 ;
具有严格的选择性
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一、缓蚀剂的分类
1. 按缓蚀剂抑制腐蚀机理分为: 阳极型缓蚀剂、阴极型缓蚀剂和阴阳混合型缓蚀剂
2. 按使用范围分为: 酸性气体缓蚀剂、酸性溶液缓蚀剂、碱性溶液缓蚀剂 、中性溶液缓蚀剂、气相缓蚀剂
3. 按照缓蚀剂的成分来分类: 无机类缓蚀剂和有机类缓蚀剂