金属腐蚀与防护-05-第四章(腐蚀控制方法)PPT课件

缓蚀效率能达到90％以上的为良好的缓蚀剂；
若达到100％(v = 0)，则意味着达到了完全保护。
4.2 缓蚀剂Leabharlann Baidu
4.2.1 概述 4.2.2 缓蚀剂的分类 4.2.3 缓蚀剂的作用机理 4.2.4 缓蚀剂的选择和应用
4.2.4 缓蚀剂选用原则及评价方法 1、选用原则
（1）应根据所要防护的金属及其所处的腐蚀性介质性质
• 少用吸水性强的材料 • 避免应力腐蚀 • 避免不同金属相互接触；
处理结合面 • 防止零部件应力集中局部
受热，控制材料最大允许 使用应力
CONTENT
• 4.1 正确选用金属材料和合理设计金属结构 • 4.2 缓蚀剂 • 4.3 电化学保护 • 4.4 表面保护覆盖层
4.2 缓蚀剂
4.2.1 概述 4.2.2 缓蚀剂的分类 4.2.3 缓蚀剂的作用机理 4.2.4 缓释剂的选择和应用
1 阳极型缓蚀剂作用机理
(1) 氧化型缓蚀剂
促使金属阳极钝化，可使腐蚀金属的电位正移进入钝化曲线 的钝化区。
本身是氧化剂。添加量必须超过某临界值；若不足，易加速 腐蚀or造成局部腐蚀
(2) 沉淀型缓蚀剂
能和金属表面阳极部分溶解的金属离子生成难溶性化合物， 沉淀在阳极的表面或者修补氧化膜的破损处，抑制阳极反应
(2) 沉淀型缓蚀剂
能和金属表面阳极部分溶解的金属离子生成难溶性化合物， 沉淀在极的表面或者修补氧化膜的破损处，抑制阳极反应
本身是非氧化性物质。要有O2等去极剂存在时才起作用
缓蚀效率计算
介质中加缓蚀剂后的腐蚀速度
0
100%
I
0 cn
I
100%
0
Io cor
介质中未加缓蚀剂时金属腐蚀电流
未加缓蚀剂时金属腐蚀速度
来选取不同的缓蚀剂。 （2）该缓蚀剂应与腐蚀介质具有较好的相溶性，且在介
质中具有一定的分散能力，才能有效到达金属表面，发挥 缓蚀功能。为做到这点，常在缓蚀剂中添加少量表面活性 剂，或在缓蚀剂分子上联接亲水性的极性基团。 （3）缓蚀剂的用量要少，缓蚀效果要好，才能使缓蚀防 蚀具有经济性。为提高缓蚀效果，往往采取多种缓蚀剂复 配，这就是协同效应。 （4）缓蚀剂除缓蚀功能外，还应考虑到工业体系的总体 效果，例如环保、阻垢、灭菌等。
4.1 正确选用金属材料和 合理设计金属结构
4.1.1 正确选用金属材料和加工工艺 4.1.2 合理设计金属结构
4.1.2合理设计金属结构
• 设计合理性 • 腐蚀敏感性
• （应力、接触、均匀、缝隙和微生物）
4.1.2合理设计金属结构
• 外形力求简单 • 采用密闭结构 • 能积水地方设置排水孔 • 布置合适的通风孔 • 避免尖角、凹槽、缝隙 • 连接结合面有隔离层
吸附型缓蚀剂
吸附在金属/介质界面 上，形成致密的吸附层 ， 阻挡腐蚀性物质接近金 属或抑制金属腐蚀过程 。
4.2.1 缓蚀剂的分类
水溶性缓蚀剂 按物理性质分类 油溶性缓蚀剂
气相缓蚀剂
冷却水缓蚀剂
锅炉缓蚀剂
按用途分类
酸洗缓蚀剂
油气井缓蚀剂
石油化工缓蚀剂
工序间防锈缓蚀剂
4.2 缓蚀剂
4.2.1 概述 4.2.2 缓蚀剂的分类 4.2.3 缓蚀剂的作用机理 4.2.4 缓蚀剂的选择和应用
4 腐蚀控 制方法
CONTENT
• 4.1 正确选用金属材料和合理设计金属结构 • 4.2 缓蚀剂 • 4.3 电化学保护 • 4.4 表面保护覆盖层
4.1 正确选用金属材料和 合理设计金属结构
4.1.1 正确选用金属材料和加工工艺 4.1.2 合理设计金属结构
4.1.1 正确选用金属材料和加工工艺
本身是非氧化性物质。要有O2等去极剂存在时才起作用
2 阴极型缓蚀剂作用机理
在金属表面形成沉淀膜，覆盖阴极表面，阻碍氧的扩散或提 高氧化H+还原反应的过电位，使腐蚀速度降低。
(1)氧化型缓蚀剂
缓蚀剂的阳离子向腐蚀微电池的阴极迁移，与阴极产生的 OH-反应，形成OH化物或碳酸盐沉淀膜，阻碍氧向阴极扩散， 提高阴极过电位，降低腐蚀（ZnSO4，Ca(HCO3)等）
过程。
4.2.1 缓蚀剂的分类
4.2.1 缓蚀剂的分类
氧化型缓蚀剂
使金属表面形成致密而 附着力好的氧化膜。 钝化型缓蚀剂，钝化剂 （Passivator）
按缓蚀剂形成的 保护膜特征分类
沉淀型缓蚀剂
本身无氧化性，但能与 反应的产物形成沉淀，
金属的腐蚀产物或共轭 阴极 修补金属氧化膜的损失 。
覆盖、负催化
4.2.1 缓蚀剂概述
优点：用量少、见效快、成本较低、使用方便。 缺点：只适用于腐蚀介质的体积量有限的情况下，例如
电镀和喷漆前金属的酸洗除锈、锅炉内壁的化学清洗、 油气井的酸化、内燃机及工业冷却水的防腐蚀处理和金 属产品的工序间防锈和产品包装等；但对于钻井平台、 码头、桥梁等敞开体系，则不适用。 目前已广泛应用于机械、化工、电子、能源等许多部门。 例如酸洗过程中．硫酸和盐酸除去钢铁表面氧化皮的同 时，也会使金属本身溶解；若加入适当的缓蚀剂，则可 抑制金属本身过分的腐蚀
4.2 缓蚀剂
4.2.1 概述 4.2.2 缓蚀剂的分类 4.2.3 缓蚀剂的作用机理 4.2.4 缓释剂的选择和应用
4.2.1 缓蚀剂的分类
按化学成分分类
无机缓蚀剂
与金属表面发生反应， 钝化膜的形成，阻止阳
促使金属盐或 极溶解过程。
有机缓蚀剂
在金属表面发生物理或 腐蚀性物质接近金属表
化学吸附，阻止 面，或者阻滞阴、阳极
• 选材时不单纯追求强度指标，而根据情况综合考虑，包括耐蚀 性和经济性
• 对初选材料应查明其腐蚀类型敏感性；在选用部位发生腐蚀的 类型和可能性；与接触的材料是否相同，是否可能发生接触腐 蚀；承受应力的类型、大小和方向等
• 在容易产生腐蚀和不易维护的部位应选择高耐蚀性的材料 • 选择腐蚀倾向小的材料和热处理方法 • 选用杂志含量低的材料
4.2.1 缓蚀剂概述
是一些用于腐蚀环境中抑制金属腐蚀的添加剂。
缓蚀剂是一些少量加入腐蚀介质中就能显著减缓或阻止 金属腐蚀的物质，也叫腐蚀抑制剂（Corrosion Inhibitor）。
原理：缓蚀物质在金属与溶液介面上产生了某种作用， 阻滞了腐蚀过程，而并非使腐蚀体系的本质发生改变。
加入量：0.1%～1%。 缓蚀剂保护有强烈地选择性。