缓蚀剂评价与研究

    通常用缓蚀效率来表征缓蚀剂的性能，缓蚀效率越大，缓蚀性能越好。但许多情况下，金属表面常发生较为严重的点蚀等局部腐蚀，此时，评定缓蚀剂的有效性，还需要考虑金属表面的点蚀深度等因素。同时还需要检测缓蚀剂性能的维持时间，从而确定补充缓蚀剂的时间除了评价缓蚀剂的缓蚀效率，通常还采用电化学方法、表面分析等手段，研究缓蚀剂的作用效果及机理。

1.重量法
    重量法被认为是评价缓蚀效率最简便、最可靠的的方法，目前也仍然是测量腐蚀的基本方法。并且在大多数情况下还被公认为是与其他方法进行比较的一种基本方法。但重量法也存在只适用于全面腐蚀，试验结果受试样的制备、环境介质及实验操作等诸多因素限制。但是只要在试验操作时考虑到这些因素，使环境介质与实际情况接近，小心操作，这些缺点还是可以克服的。
    重量法是根据腐蚀前后试样重量的变化来测定腐蚀速度，依此来判断材料的耐蚀性能。试验时，如果金属溶解到介质中，试样的质量减少，可以用失重法测量；如果腐蚀产物的组分已知，且能牢固的附着在金属的表面，或者腐蚀产物能完全收集起来，可以用增重法测量。在重量法中，失重方法最为常用。 试样的制备需要注意试样的数量、试样的形状和大小及试样的表面处理等条件。为了提高试验的准确性，每次试验中，一般使用3块试样，如果遇到误差范围较大时，要使用5块试样。为了便于精确计算试样的表面积和易于除去腐蚀产物，试样的形状尽量要简单，常选用片状、圆柱形、圆片形等，同时试样面积也尽量要大。因试样的表面上常有油污等污染物影响到试验结果，所以在实验前需要用清洗剂清除表面，然后在空气中干燥，并于干燥器中放置一段时间后使用。
    试验过程中要注意溶液组分、溶液pH值、溶液的温度、溶液流速和试验周期等实验条件的控制。腐蚀试验溶液的各种组分要尽量控制在规定的数值内，除了取自天然或现场的溶液之外，均应采用化学试剂和蒸馏水配制。而在试验过程中需要注意溶液的蒸发而引起的溶液损失，可以采用回流冷凝器避免蒸发损失，维持损失体积不超过总体积的1/3。溶液的pH值与金属的阳极溶解反应有关，也影响到阴极的还原反应。所以在实验中要保持溶液的pH值稳定，可以采用恒pH仪，或通过加入缓冲溶液来控制溶液pH值。溶液温度会很大程度上影响试样的腐蚀过程，所以在试验中必须严格控制。溶液的流速对腐蚀的影响很大，通常可以在试验中采用各种搅拌，使溶液相对试样运动。试样的腐蚀速度常常随时间而改变，一般规律是在浸泡初期试样的腐蚀速度最大，以后由于腐蚀产物的形成或钝化膜层的形成，腐蚀速度降低。所以要根据试样在不同环境中具体的腐蚀速度来选择合理的试验周期。
    清除腐蚀产物之前，应该先观察和记录试样的外观，例如表面颜色、沉积物和腐蚀产物的位置、类型及附着情况，有无点蚀孔、开裂等现象。腐蚀产物的清除原则是应先除去试样上所有的腐蚀产物，而去掉的基体尽量少。而清洗方法的选择与金属的类型、腐蚀产物的附着程度有关，要根据具体情况，选择适宜的方法。通常清洗有机械法、化学法和电解去膜法。
    (1)电解去膜法是在适当的溶液中，选择石墨或铅做阳极，试样做阴极，外加较大的电流进行电解处理，使阴极上产生氢气，利用氢气泡的物理作用将腐蚀产物剥离。电解质溶液是5%~8%的NaOH溶液，温度为60~70℃，阴极电流密度在20A/(dm2·h)，电解7~20 min。该法的优点是可以较快的清除牢固的产物膜，基体金属损失小。但是该方法会使易还原的离子还原而沉积到基体上，引起误差。
    (2)机械清洗包括擦、刮、超声波清洗等。采用这类方法可以去除大部分很厚但结合不牢的腐蚀产物。
    (3)化学清洗法是在机械法清除掉大部分腐蚀产物膜后，采用适当的化学溶液通过溶解作用除掉少量剩余腐蚀产物及产物膜，所采用  的化学溶液根据基体的不同而有差别，一般需要在腐蚀溶液中加入一定的缓蚀剂来减少试剂对基体的腐蚀。如对于碳钢，可采用10%~ 20%的硝酸在60℃下煮20 min；一般镁及其合金表面上的腐蚀产物通过在铬酸溶液中进行酸洗清除。常用的镁合金腐蚀产物清洗溶液为200g/LCrO3+10g/LAgNO3。将腐蚀过后的镁及其合金试样放入该酸洗溶液中浸泡5-10分钟。清洗过程中镁及其合金表面，特别是腐蚀处会有气泡产生。气泡的析出量随着腐蚀产物的清除而不断减少，直至停止。溶液中的CrO3为主要酸洗成分，可以使得腐蚀处的腐蚀产物氧化镁、氢氧化镁溶解，同时又可以钝化未腐蚀处的金属镁。硝酸银的加入主要为了沉淀腐蚀产物中夹杂的氯化物以保证在腐蚀产物清洗溶液中的氯化物含量不至于过高。
    重量法腐蚀试验的结果可以根据试样的重量或者厚度变化来表示。试样的外观，在试验后或试样当中，尽量观察金属表面和溶液的变化情况。尽量记录金属的光泽度、粗糙度、局部腐蚀情况等。

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