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镁合金复配缓蚀剂的快速筛选及机理研究

缓蚀剂,腐蚀,镁合金,腐蚀防护

使用缓蚀剂是一种简便易行的减缓镁合金腐蚀，延长工件使用寿命的防护措施。但是针对于镁合金的缓蚀剂仍然面临着数量相当有限，且效率难以满足工业要求等难题。将两种或两种以上的缓蚀剂复配使用，借助协同缓蚀效应，可以有效提高缓蚀剂的缓蚀效率及可选择的种类数目。然而在复配缓蚀剂的组合设计方面，目前仍然缺乏较为可靠和明确的指导。本研究开展了一种基于图像处理的高通量方法来筛选具有高缓蚀效率的镁合金复配缓蚀剂组合。通过电化学和原位测试(拉曼光谱和红外光谱)，分别研究了复配缓蚀剂在腐蚀动力学及其沉淀和表面吸附过程的作用机理。筛选结果表明，复配缓蚀剂在特定的总浓度和各组分混合比例下具有显著的协同缓蚀作用，缓蚀效率可达到98%以上。而当总浓度或混合比例超出特定值范围时，缓蚀效率有所降低甚至表现出促进腐蚀的作用。综合实验表征以及分子动力学计算，提出一种基于多重沉淀和吸附的双层保护膜的协同缓蚀模型，其中有机缓蚀剂通过分子的相互作用吸附在无机缓蚀剂产生的沉淀物膜层之上。