10缓蚀剂机理和评价1要点.ppt

上一次课回顾 表面分析的五大内容—— 表面形貌和显微组织结构、表面成分、表面原子排列结构、表面原子动态和受激态、表面电子结构 表面分析仪器和测试技术—— OM、TEM、SEM、AEM、STM、AFM、XRD、EPMA、ES（AES、RAMAN、XPS）、FEEM、AM、HVEM、HRTEM 本次课内容提示 第一节 缓蚀剂概述 一、金属的腐蚀（？） 1、腐蚀(corrosion)的概念： “腐蚀”这个词起源于拉丁文“Corrodere”，其含义是“损坏或腐烂” “腐蚀是材料在各种环境作用下发生的破坏和变质” “金属在环境介质的作用下，由于化学反应、电化学反应或物理溶解而产生的破坏” “金属发生腐蚀需要外部环境” 第一节 缓蚀剂概述 2、金属腐蚀的分类： ①按腐蚀过程的特点： 化学腐蚀（chemical corrosion）：金属表面与腐蚀介质直接发生化学反应引起的金属腐蚀。 第一节 缓蚀剂概述 2、金属腐蚀的分类： ①按腐蚀过程的特点： 化学腐蚀（chemical corrosion）：金属表面与腐蚀介质直接发生化学反应引起的金属腐蚀。 电化学腐蚀（electrochemical corrosion）：是一种金属和电解质溶液（多数是水溶液）发生电化学反应，其过程中有电流产生的一种腐蚀。 第一节 缓蚀剂概述 2、金属腐蚀的分类： ①按腐蚀过程的特点： 化学腐蚀（chemical corrosion）：金属表面与腐蚀介质直接发生化学反应引起的金属腐蚀。 电化学腐蚀（electrochemical corrosion）：是一种金属和电解质溶液（多数是水溶液）发生电化学反应，其过程中有电流产生的一种腐蚀。 物理腐蚀（physical corrosion）：是指金属单纯的物理溶解作用所引起的破坏。 第一节 缓蚀剂概述 2、金属腐蚀的分类： ②按金属腐蚀的形式： 全面腐蚀（general corrosion）：腐蚀分布在整个金属的表面上，它可以是均匀的，也可以是不均匀的。 局部腐蚀（localized corrosion）：这种腐蚀发生在金属表面的某一个区域，而金属表面的其他部分则几乎未受到破坏。 第一节 缓蚀剂概述 3、影响腐蚀的因素： 两个大方面—— ①金属材料因素： 本性、杂质、第二相、热处理、金属的表 面状态、变形和应力等 ②环境因素： 包括大气、土壤、海水、工业酸碱盐、有机溶剂等。 第一节 缓蚀剂概述 4、腐蚀控制方法 合理选用耐蚀材料 阴极保护 阳极保护 介质处理 金属表面覆盖（表面工程） 金属的氧化和磷化（表面工程） 缓蚀剂（*） 第一节 缓蚀剂概述 二、缓蚀剂的定义 （Corrosion inhibitor） 美国材料与试验协会《关于腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义》—— “一种以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物” 缓蚀剂就是在腐蚀介质中添加的某些化学药品 第一节 缓蚀剂概述 三、缓蚀剂的技术特点 1、哪些物质可以选作缓蚀剂？ 这个问题尚无定论。 大量的无机物和有机化合物都具有成为缓蚀剂的可能性。 无机化合物中，那些可使金属氧化并在金属表面形成钝化膜的物质，以及可在金属表面形成均匀致密难熔沉积膜的物质，都有可能成为缓蚀剂。 第一节 缓蚀剂概述 三、缓蚀剂的技术特点 2、技术特点： ①直接投加 ②协同效应（Synergism） ③非常高的选择性 ④用于循环和半循环系统为宜 ⑤注意对环境的污染和对生物的毒害作用 ⑥中等或较轻系统的长期保护以及对某些强度腐蚀介质的短期保护 第一节 缓蚀剂概述 三、缓蚀剂的技术特点 3、优缺点： ①基本上不改变腐蚀环境，有时很少的用量就可获得良好的效果；（用量少） ②基本上不增加设备投资，就可达到防腐蚀的目的；（无需特殊的附加设施） ③缓蚀剂的效果不受设备形状的影响； ④对于腐蚀环境的变化，可以通过改变缓蚀剂的种类或浓度来保持防腐蚀效果； ⑤同一配方有时可以同时防止多种金属在不同环境中的腐蚀。 ⑥缓蚀剂只适用于腐蚀介质有限量的系统 第一节 缓蚀剂概述 三、缓蚀剂的技术特点 4、工业生产对缓蚀剂的要求 具有较高缓蚀效率，价格合理，原料来源要广泛 投入腐蚀介质后，能立即产生缓蚀效果 在腐蚀环境中应具有良好的化学稳定性，可以维持必要的使用寿命在预处理浓度下形成的保护膜可被正常工艺条件下的低浓度缓蚀剂修复 不影响材料的物理、机械性能 具有良好的防止全面腐蚀和局部腐蚀的效果 毒性低或无毒 第一节 缓蚀剂概述 四、缓蚀剂的分类 1、按化学组成分类： 无机缓蚀剂：亚硝酸盐、硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、钼酸盐等 有机缓蚀剂：醛类、炔醇类、有机磷、硫化合物、羧酸及其盐类、