新型铜/铝有机缓蚀剂的创制及其缓蚀/失效行为研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hsgnln
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
金属铜/铝及其合金被广泛应用于生产生活的众多领域。抑制铜/铝及其合金在相关腐蚀介质中的腐蚀具有重要的现实意义。通过添加缓蚀剂抑制铜/铝及其合金的腐蚀具有工艺简便、防护效果好和适用性强的特点,因而受到科研人员的广泛关注。目前,虽然已有大量关于铜/铝及其合金缓蚀剂的合成及应用研究报道,但是仍面临以下挑战:首先,已开发的铜/铝及其合金缓蚀剂的种类和数量要逊色于碳钢等其他金属材料缓蚀剂;其次,一些常见缓蚀剂在具体腐蚀环境中的缓蚀性能仍有提高的空间,需要对其化学结构进行重新设计以提升缓蚀性能;最后,由于欠缺对缓蚀吸附膜破裂和失效行为规律的研究,阻碍了对缓蚀剂应用的多角度评价。因此,本论文围绕有色合金铜/铝缓蚀剂开发做了如下工作:(1)基于咪唑啉对铁系合金优异的缓蚀性能,在分子结构中引入具有较好给电子能力的脒基、S原子和良好电子接受能力的嘧啶、吡啶等基团,设计合成出一种新型N-取代-2-脒基-5-(2-巯基嘧啶基)吡啶化合物:N-丁基-2-脒基-5-(2-巯基嘧啶基)吡啶(P1)、N-环己基-2-脒基-5-(2-巯基嘧啶基)吡啶(P2)和N-(2-氨乙基)-2-脒基-5-(2-巯基嘧啶基)吡啶(P3)。通过1H-NMR、13C-NMR、HRMS证明了其结构正确。研究了其对黄铜在流动的1 M HNO3介质中的缓蚀行为,在使用量仅为50 ppm条件下,其缓蚀率高达98%以上;N-环己基-2-脒基-5-(2-巯基嘧啶基)吡啶经过12 h浸泡冲刷之后依然能保持表面良好完整性,其优异的缓蚀性能来源于分子内含N杂环、脒基、S原子等多基团之间的协同缓蚀作用。(2)基于酰胺类缓蚀剂和水杨酸、席夫碱类有机金属化合物的结构特点,利用酰胺化反应将吸电子基C≡N基团和具有缓蚀活性的酰胺基团引入水杨酸中,设计合成出具有“酰胺-氰基”结构特点的新型N-氰基水杨酰胺缓蚀剂(SC)。通过1H-NMR、13C-NMR、HRMS证明了其结构正确。研究了N-氰基水杨酰胺缓蚀剂对5%NaHCO3溶液中的纯铜的缓蚀行为,在使用量为300 ppm条件下,其缓蚀率可达90%左右;它不仅具有高的缓蚀效率,而且该缓蚀剂与苯并三氮唑(BTA)缓蚀剂相比,分子的稳定性和安全性更好;环境中的Cl-影响缓蚀剂的缓蚀效果。该缓蚀剂缓蚀效率的提高得益于分子中形成的电荷中心“酰胺-氰基”结构。(3)基于均三嗪和氨基酸的结构特点,以含有多个N原子的三嗪环为母体基团,分别引入含有S的甲硫氨酸和不同有机胺,设计合成出一种“三嗪-甲硫氨酸”结构的新型缓蚀剂:甲硫氨酸-二正丁基胺(T1)、甲硫氨酸-二乙基胺(T2)和甲硫氨酸-苯胺(T3)。通过1H-NMR、13C-NMR、HRMS证明了其结构正确。研究了其对2024-T3铝合金在1 M HC1介质中的缓蚀行为,在使用量仅为50 ppm条件下,其缓蚀率最高可达99%,解决了氨基酸单独用于铝合金防护时,使用量大,性能不佳的问题;当其使用浓度大于200 ppm时,能够有效减少局部腐蚀的发生。该缓蚀剂缓蚀性能的提高源于“三嗪-甲硫氨酸”等基团之间的协同缓蚀作用。
其他文献
随着数据密集型时代的到来,盾构机的运行监测日趋完善,所记录的实测数据不仅包含了装备作业过程的海量信息,也蕴含了装备内部及其与外部环境的相互作用机理,通过一定方法对这些数据进行深度挖掘与刻画对于提升装备的设计、分析、运行与维护水平具有重要意义。盾构机实测数据由来源于监测系统的运行实测数据和来源于地质勘探的地质实测数据组成,具有运行实测数据未赋予明确的地质工况标注且重叠分布、运行实测数据参数与装备性能
获取稠密的高质量场景深度图像是感知和重建三维场景的一个关键环节,也是计算机视觉领域的一个研究热点。利用单幅图像来获得高质量场景深度信息的方法即为单目场景深度推断。由于该类方法本身是一个不适定问题且可利用的图像信息较少,因而难度更大、更具有挑战性。目前单目场景推断方法根据不同相机数据类型:退化深度图像、彩色图像,可以进一步分为单目深度恢复和单目深度估计两种。其中单目深度恢复方法往往存在模型刻画不精确
随着移动机器人、无人驾驶等新兴领域的发展,基于视觉的导航定位技术成为计算机视觉领域的重要研究方向。视觉位置识别研究如何使用图像信息判断位置点属于哪一个地图场景,它在基于图像的拓扑定位以及同时定位和建图(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)中起着至关重要的作用。但由于视角差异及外界环境客观存在的持续变化,使视觉位置识别变得极具挑战性。传统基于词袋模型
随着能源危机和环境污染问题的日益严重,节能减排成为当今以及未来的发展必然趋势,而结构轻量化则是汽车、高速列车、船舶以及民航领域中节能减排的重要措施之一。波纹夹芯结构是一种重要的轻质结构,因其具有高比刚度、高比强度、优秀的热防护一体性,以及减震降噪性而被广泛应用于运载工具中。近些年来,人们为了追求更高的轻量化效率,通过采用更加优秀的高性能材料和采用异质材料设计体系来进一步提高波纹夹芯结构的轻量化性能
流体管道输送系统对我国工业及民用基础建设和发展具有重要的意义。在管道系统设计和运行中更加关注节能和环保等问题。高分子聚合物添加剂具有显著的流体减阻效果,而纳米流体可提高能量传递速率,因此二者结合可有效实现降耗节能的目的。目前,对其研究主要集中在流动行为和能量传递性能等方面。而对此类非牛顿流体流变性能有待深入研究。本文采用实验的方法对非牛顿流体流变性能及能量传递性能展开研究,揭示其机理,并为流体管道
铝硅-聚苯酯封严涂层(AlSi-polyester seal coating)具有摩擦系数低、抗冲蚀性强、性能稳定和易于调整维修等优点,已广泛应用于先进航空发动机低温构件的气路密封。理想的封严涂层应该是非金属润滑相和孔隙离散均匀地镶嵌在金属基体上,并通过合理的成分设计和微观组织调控实现可磨耗性和抗冲蚀性二者间的平衡。因此,对涂层孔隙率和组织均匀性进行准确、高效的无损表征,是从根本上控制涂层质量、提
在聚变托卡马克装置中,面向等离子体的部件(PFCs)承受着高的热负荷和粒子轰击,尤其是偏滤器区域。等离子体与面向等离子体的壁材料相互作用(PWI)导致PFCs的溅射,腐蚀、杂质产生、燃料滞留和杂质沉积。实验先进超导托卡马克EAST装置的第一壁材料是金属钼,上偏滤器靶是类ITER钨铜穿块结构,偏滤器拱顶和挡板是钨板热等压固定在CuCrZr基体。偏滤器的拱顶和挡板比偏滤器靶板承受的热负荷相对较低。然而
近年来,海洋养殖产业快速发展,并逐步成为海洋渔业资源开发的重要途径。深海网箱系统作为海洋养殖设施的主要工程结构之一,其安全关乎产业健康发展。系泊系统是保障深海网箱安全的关键因素之一。在长期、复杂的海洋动力环境条件下,系泊系统极值响应易超过设计阈值,并且系泊系统也可能发生疲劳失效。深海网箱系泊系统一旦发生破坏,将对深海网箱的安全造成严重威胁。因此,深海网箱系泊系统疲劳损伤及体系可靠度评估研究具有重大
随着高等级公路的迅速发展,汽车行驶平均速度越来越高,这给行车安全带来很大的隐患;轮胎作为汽车与地面接触的唯一部件,对保证汽车的操纵稳定性与行驶安全性至关重要。高速行驶汽车爆胎后会出现明显的偏航、横摆等现象,严重时将发生甩尾、激转,严重影响驾乘人员生命财产与道路交通安全。爆胎后驾驶员由于过度紧张、经验不足等问题,难以做出准确有效的修正行为,常因过度操作甚至误操作诱发严重交通事故。爆胎后车轮有效半径减
对数据容量和频谱效率日益增长的需求加速了第五代通信(5G)的发展,MIMO技术结合合适的波束形成技术,能够显著提高频谱效率。为了降低MIMO技术带来的日益增长的射频硬件成本,最佳方案是将波束形成分配到数字域和射频电路中的混合波束成形结构。在最近提出的5G系统中,对射频链的需求急速增加,不仅扩大了发射机的体积,还产生了更强的非线性失真,因此需要采用有效的功率放大器线性化技术。本文研究了基于混合波束成