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金属腐蚀与腐蚀抑制剂在低导电介质中的效率
Chapters
Summary November 3rd, 2018
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测试与材料腐蚀相关的工艺通常会很困难, 尤其是在非水环境中。在这里, 我们提出了短期和长期测试非水环境 (如生物燃料, 尤其是含有生物乙醇的环境) 腐蚀行为的不同方法。
Transcript
这些方法有助于回答有关金属材料的耐腐蚀性、不同环境的耐腐蚀性以及不同环境下防腐剂效率的问题。这些方法的主要优点是，它们可以同时应用于水性和非水性环境。该方法在汽车和燃料工业中可用于研究乙醇汽油混合物对燃料系统内不同建筑材料的腐蚀作用。
展示这个程序的将是卢卡斯·马特约夫斯基，我团队的成员。要测试金属液体系统的静态浸入腐蚀，首先在装有用于悬挂分析样品的挂钩的 250 毫升瓶中加入 100 到 150 毫升的液体腐蚀环境，并使用 1，200 网眼砂纸在自来水下研磨和抛光金属样品的表面，以实现表面的均匀调整。接下来，用约25毫升丙酮和约25毫升乙醇彻底脱脂样品表面。
干燥后，将样品在分析平衡上称重至小数点四位的精度，将金属样品挂在瓶子内，使样品出现在液体中，但不会放在瓶子底部。然后，将瓶子紧紧合上，以防止液体蒸发和空气进入。定期从瓶子中去除金属样品，用约 25 毫升丙酮冲洗，使用纸浆组织去除表面多余的腐蚀产物。
然后将样品重为小数点后四位，然后将样品返回瓶子。当在金属液体系统中达到平衡时，终止实验。对于动态腐蚀测试，在仪器存储部分的四颈烧瓶中加入 500 毫升的测试液体腐蚀环境，然后用硅胶润滑脂润滑烧瓶的地面玻璃接头。
固定一个回流冷却器，温度计，连接到泵的吸力毛细管，和溢出连接到回火的部分，在烧瓶的脖子上。将连接到冷却器的低温恒温器设置为 40 摄氏度。用乙醇填充封闭的冷却回路。
使用用于燃油泵送的毛细管，将泵连接到烧瓶的回火部分的预热螺旋，该节通过测量单元底部输送预热燃油。将所需的泵燃油流量设置为每小时 500 毫升，将烧瓶回火部分的恒温器设置为 40 摄氏度。一旦烧瓶的回火部分充满燃料，燃料开始通过头顶部分流回储物瓶，打开由两个部分组成的测量单元，通过地面玻璃接头连接，然后将地面、抛光、脱脂和称重样品挂在衣架上。
使用压力容器通过压力调节器和流量计将褶皱连接到管中，以进行空气供应，并将流量计上所需的气体流量设置为每分钟 20 到 30 毫升。然后，从烧瓶的回火部分取出金属样品，然后冲洗、抛光和称重样品，以确定样品表面一段时间的损失，正如刚刚演示的。对于静态浸入式腐蚀测试，将 200 至 300 毫升液体测试样品加入钢化烧瓶中，并将地面、抛光、脱脂和称重金属样品挂在回流冷却器的挂钩上。
用硅油润滑地面玻璃接头，将冷却器固定到烧瓶中。通过压力调节器和流量计，通过压力容器将褶皱连接到供气管，并在流量计上将所需的气体流速设置为每分钟 80 毫升。然后，将温度设置为 80 摄氏度的恒温器上进行烧瓶回火，并在连接到冷却器的低温恒温器上设置 40 摄氏度。
在适当的实验暴露期后，从仪器中去除金属样品，然后冲洗、抛光和称重样品，以确定样品表面损失的时间，刚才演示。对于双电极布置中的电化学测量，首先，从测量单元上拆下电极系统，然后拧开系统。如刚刚演示的，调整电极表面，并重新组装电极系统。
向测量单元填充 80 毫升测试液体腐蚀环境，并通过电极系统关闭测量单元。将整个电池放入接地的法拉第笼中，将电离和电位器连接到电极系统，使系统的一个电极充当参考电极，另一个电极同时充当工作电极和辅助电极。在测量软件中，设置包含开路电位测量和电化学阻抗光谱测量的序列，并执行至少 30 分钟的稳定，以最大限度地减少电位变化。
然后，根据腐蚀环境的电导率，在足够频率范围内，以足够高的振幅获取电化学阻抗光谱测量，从而可以评估光谱的低频和高频部分。对于三电极排列中的电化学测量，如演示，从测试的金属材料中调整工作电极的测量部分，然后将部件拧到电极扩展上。向测量单元填充 100 毫升的测试液体腐蚀环境，并盖上电池盖，通过盖，从测试材料的工作电极和铂丝的辅助电极引导。
确保辅助电极在工作电极周围扭曲。通过电池的侧入口用桥接插入参考电极，使参考电极尽可能靠近工作电极，而电极不会相互接触。将电池插入接地的法拉第电池中，然后通过电缆系统将电极连接到配备相应软件的电镀和电位。
然后，在所用测量装置的软件中，设置测量序列，包含开路电位的测量，至少20分钟，电化学阻抗光谱在约1兆赫至1毫赫的范围内，振幅值为5至20毫伏，极化特性为200至500毫伏的腐蚀电位。在静态腐蚀测试中，1，200 小时足以实现温和钢 E10 和 E85 燃油系统的稳定性，而动态腐蚀系统内需要 340 小时才能稳定。两种燃料的缓蚀剂效率也很明显，因为当使用抑制剂时，材料损失会大大降低。
通过酸酸剂去除表面腐蚀产物，可以获得对计算缓蚀剂效率至关重要的实际材料损失。当环境的电导率较低时，频谱只由一个高频半圆组成，因此可以仅评估使用环境的特性。当环境的电导率足够高时，频谱由高频和低频区域组成，形成两个相对分离的半圆。
在这里，在无抑制剂的腐蚀性E85燃料环境中的温和钢的Tafel曲线，以及潜在的损失下降补偿，以及在胺基抑制剂的存在，显示。在尝试这些方法时，必须记住尽量减少 Wang 误差，并仔细执行样品表面的调整。对于静态和动态测试，可以根据测试期间测试材料的腐蚀速率评估金属材料的耐腐蚀性或不同环境的腐蚀性。
对于电化学方法，可以根据极化校正棒评估金属材料的耐腐蚀性或不同环境的腐蚀性。所有提出的方法使我们能够测试缓蚀剂的效率。
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