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NaCl溶液中20SiMn钢表面耐蚀性对硅酸钠浓度的响应机制研究
被引量：
1
1
作者
贺泽权
曹凤婷
+5 位作者
王铁钢
李涛
杲广尧
刘艳梅
范其香
徐栋
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期197-207,共11页
目的研究20SiMn低合金钢表面对3.5%NaCl溶液中不同硅酸钠浓度的响应机制,揭示硅酸钠作用下金属表面的缓蚀机理。方法采用开路电位、动电位极化曲线、电化学阻抗谱和Mott-Shottky曲线测试样品表面的耐蚀性能和硅酸钠的吸附行为,并通过SE...
目的研究20SiMn低合金钢表面对3.5%NaCl溶液中不同硅酸钠浓度的响应机制,揭示硅酸钠作用下金属表面的缓蚀机理。方法采用开路电位、动电位极化曲线、电化学阻抗谱和Mott-Shottky曲线测试样品表面的耐蚀性能和硅酸钠的吸附行为,并通过SEM观察浸泡后的样品表面形貌,使用EDS和XPS分析腐蚀产物的元素和成分。结果随硅酸钠浓度的增加,20SiMn钢存在从活性溶解向表面钝化的演变过程,在所研究的浓度范围内,缓蚀效率在含有0.0125 mol/L硅酸钠的氯化钠溶液中到达最高值(95.92%)。当添加硅酸钠缓蚀剂后,20SiMn钢表面可形成一层由铁氧化物和SiO_(2)组成的复合膜层,其中Si O_(2)的吸附方式以物理吸附为主导,且随着硅酸钠浓度的增大,表面产物中Si含量逐渐降低。XPS分析表明,样品表面产物逐渐从单一的FeOOH转变为Fe3O4和Fe OOH的混合物,而Fe OOH对Si O_(2)具有更强的亲和力,Fe3O4则相对较弱,因此高硅酸钠浓度下的产物不利于Si O_(2)的吸附。此外,高浓度硅酸根离子的水解引发了溶液中OH–浓度的升高,水解产生的不溶性硅醇结构相互之间形成了交联结构,致使发挥缓蚀作用的吸附态Si O_(2)的量降低,复合膜层的致密性降低。结论硅酸钠对3.5%NaCl溶液中20SiMn低合金钢的腐蚀存在缓蚀作用,但由于腐蚀产物的组成变化和缓蚀剂本身的水解作用,在形成钝化的前提下,硅酸钠浓度不宜过高。
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关键词
缓蚀剂
XPS
硅酸钠
动电位极化曲线
EIS
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职称材料
题名
NaCl溶液中20SiMn钢表面耐蚀性对硅酸钠浓度的响应机制研究
被引量：
1
1
作者
贺泽权
曹凤婷
王铁钢
李涛
杲广尧
刘艳梅
范其香
徐栋
机构
天津职业技术师范大学天津高速切削与精密加工重点实验室
中国石油化工股份有限公司
天津
分公司装备研究院
云南省博物馆
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期197-207,共11页
基金
天津市教委科研计划项目(2020KJ103,2021ZD005)
天津市科技局企业科技特派员项目(22YDTPJC00450)
天津职业技术师范大学科研启动基金(KYQD202206)。
文摘
目的研究20SiMn低合金钢表面对3.5%NaCl溶液中不同硅酸钠浓度的响应机制,揭示硅酸钠作用下金属表面的缓蚀机理。方法采用开路电位、动电位极化曲线、电化学阻抗谱和Mott-Shottky曲线测试样品表面的耐蚀性能和硅酸钠的吸附行为,并通过SEM观察浸泡后的样品表面形貌,使用EDS和XPS分析腐蚀产物的元素和成分。结果随硅酸钠浓度的增加,20SiMn钢存在从活性溶解向表面钝化的演变过程,在所研究的浓度范围内,缓蚀效率在含有0.0125 mol/L硅酸钠的氯化钠溶液中到达最高值(95.92%)。当添加硅酸钠缓蚀剂后,20SiMn钢表面可形成一层由铁氧化物和SiO_(2)组成的复合膜层,其中Si O_(2)的吸附方式以物理吸附为主导,且随着硅酸钠浓度的增大,表面产物中Si含量逐渐降低。XPS分析表明,样品表面产物逐渐从单一的FeOOH转变为Fe3O4和Fe OOH的混合物,而Fe OOH对Si O_(2)具有更强的亲和力,Fe3O4则相对较弱,因此高硅酸钠浓度下的产物不利于Si O_(2)的吸附。此外,高浓度硅酸根离子的水解引发了溶液中OH–浓度的升高,水解产生的不溶性硅醇结构相互之间形成了交联结构,致使发挥缓蚀作用的吸附态Si O_(2)的量降低,复合膜层的致密性降低。结论硅酸钠对3.5%NaCl溶液中20SiMn低合金钢的腐蚀存在缓蚀作用,但由于腐蚀产物的组成变化和缓蚀剂本身的水解作用,在形成钝化的前提下,硅酸钠浓度不宜过高。
关键词
缓蚀剂
XPS
硅酸钠
动电位极化曲线
EIS
Keywords
inhibitor
XPS
sodium silicate
potential polarization curve
EIS
分类号
TG156 [金属学及工艺—热处理]
TB114 [理学—概率论与数理统计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
NaCl溶液中20SiMn钢表面耐蚀性对硅酸钠浓度的响应机制研究
贺泽权
曹凤婷
王铁钢
李涛
杲广尧
刘艳梅
范其香
徐栋
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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