有机膦酸缓蚀剂的研究发展现状

一种新型酸洗缓蚀剂的应用研究现状及未来发展趋势摘要：利用电化学测试技术研究了一种新型酸洗缓蚀剂，即2，5-二氯苯乙酮-O-1-(1，3，4-三氮唑)亚甲基肟在l mol／L HCl介质中对碳钢的缓蚀作用和吸附行为。

结果表明：合成的三唑类化合物是一种性能优异的缓蚀剂。

从而也从大方向上把握了未来酸洗缓蚀剂的发展趋势。

关键词：三唑化合物；缓蚀剂；电化学实验；热力设备1.前言酸洗广泛应用于各个工业部门中的换热设备、传热设备和冷却设备等的水垢清洗，特别是电力部门的热力设备（如锅炉）的酸洗尤其重要。

从社会经济的角度来看，可减少因污垢带来的燃料耗费；从环境保护的角度来看，减少了燃料废气和大气污染【1】；从安全角度来看，锅炉和换热器等热力设备在使用过程中逐渐形成各类污垢，而这些污垢导热不良致使炉管局部温度升高，降低了钢材的强度，常常发生爆管事故，影响锅炉运行。

因此酸洗对于电厂的锅炉运行起着非常重要的作用。

酸洗常用的酸有盐酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、氨基磺酸等无机酸，和柠檬酸、EDTA 等有机酸。

但由于酸对金属设备均有腐蚀作用，尤其无机酸的腐蚀更为严重，同时所放出的氢会向金属内部扩散，使被洗设备发生氢脆。

各种酸对铁的溶解能力由大到小如表1 所示。

另外所析出的大量的酸性气体，会使劳动条件恶化。

由于强酸的腐蚀性，酸洗过程常出现“过蚀”的现象，即清洗过程中不仅清除了金属表面的锈蚀和污垢，同时也将部分金属基材一并清洗掉。

因此，酸洗过程既造成金属材料、酸洗液的极大浪费，同时还产生大量的酸洗废液，造成严重的环境污染。

因此在酸洗时要加入缓蚀剂，以抑制金属在酸性介质中的腐蚀，减少酸的使用量，提高酸洗效果，延长热力设备的使用寿命。

酸洗时不仅要考虑酸的溶铁能力，还应考虑垢成分、金属材质、废液处理方法等因素【2】。

故选择一种质量好的缓蚀剂是酸洗的重要环节，而了解各类缓蚀剂的缓蚀性能可以更好的进行防腐工作。

1.1 酸洗缓蚀剂的发展历史关于酸性介质缓蚀剂的研究报道很多，根据有关文献记录，酸洗缓蚀剂第一个专利是1860年英国公布用糖浆及植物油的混合物作为酸洗铁板时的缓蚀剂。

缓蚀剂的作用机理、研究现状及发展方向1缓蚀剂的作用机理缓蚀剂的作用机理概括起来可以分为两种，即电化学机理和物理化学机理[1]。

电化学机理是以金属表面发生的电化学过程为基础，解释缓蚀剂的作用。

而物理化学机理是以金属表面发生的物理化学变化为依据，说明缓蚀剂的作用。

这两种机理处理问题的方式不同，但它们并不矛盾，而且还存在着某种因果关系。

1.1缓蚀剂的电化学机理金属的腐蚀大多是金属表面发生原电池反应的结果，这也是造成浸蚀腐蚀最主要的因素，原电池反应包括阳极反应和阴极反应[1]。

如果缓蚀剂可以抑制阳极、阴极反应中的任何一个或两个，原电池反应将减缓，金属的腐蚀速度就会减慢。

把能够抑制阳极反应的缓蚀剂称为阳极抑制型缓蚀剂；能够抑制阴极反应的缓蚀剂称为阴极抑制型缓蚀剂；而既能抑制阳极反应又能抑制阴极反应的缓蚀剂称为混合型缓蚀剂。

重铬酸钾、铬酸钾、亚硝酸钠、硝酸钠、高锰酸钾、磷酸盐、硅酸盐、硼酸盐、碳酸盐、苯甲酸盐、肉桂酸盐等都属于阳极型缓蚀剂。

阳极型缓蚀剂对阳极过程的影响是：（1）在金属表面生成薄的氧化膜，把金属和腐蚀介质隔离开来；(2)因特性吸附抑制金属离子化过程；(3)使金属电极电位达到钝化电位[2]。

阴极型缓蚀剂主要通过以下作用实现缓蚀：(1)提高阴极反应的过电位．有时阴离子缓蚀剂通过提高氢离子放电的过电位抑制氢离子放电反应，例如，Na2C03、三乙醇胺等碱性缓蚀剂都可以中和水中的酸性物质，降低氢离子浓度，提高析氢过电位，使氢离子在金属表面的还原受阻，减缓腐蚀；(2)在金属表面形成化合物膜，如有机缓蚀剂中的低分子有机胺及其衍生物，都可以在金属表面阴极区形成多分子层，使去极化剂难以达到金属表面而减缓腐蚀；(3)吸收水中的溶解氧，降低腐蚀反应中阴极反应物的浓度，从而减缓金属的腐蚀。

混合型缓蚀剂对腐蚀电化学过程的影响主要表现在：(1)与阳极反应产物反应生成不溶物，这些不溶物紧密地沉积在金属表面起到缓蚀的作用，磷酸盐如Na3P04、Na2HP04对铁、镁、铝等的缓蚀就属于这一类型；(2)形成胶体物质，能够形成复杂胶体体系的化合物可作为有效的缓蚀剂，例如Na2Si03等；(3)在金属表面吸附，形成吸附膜达到缓蚀的目的，明胶、阿拉伯树胶等可以在铝表面吸附，吡啶及有机胺类可以在镁及镁合金表面吸附，故都可以起到缓蚀的作用[2]。

缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向1 缓蚀剂概述在美国材料与实验协会《关于腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义》中，缓蚀剂是“一种以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物”。

缓浊剂是具有抑制金属锈蚀性质的一类无机物质和有机物质的总称。

某些有机物质，被有效地吸附在金属的表面上，从而明显地影响表面的电化学行为。

其作用机理有抑制表面的阳极反应和抑制阴极反应两种，结果都是使腐蚀电流降低。

缓蚀剂的作用不仅如此，它作为金属的溶解抑制剂还有许多实用价值。

如用在化学研磨、电解研磨、电镀和电解冶炼中的阳极解、刻蚀等。

总之，在同时发生金属溶解的工业方面，或县为了抑制过度溶解或是为了防止局部浸蚀使之均匀溶解。

缓蚀剂都起着重要的作用。

另外，电镀中的整平剂，从其本来的定义备不属于缓蚀剂的畴；但是，其作用机理(吸附)和缓蚀剂的机理类似。

具有整平作用的物质，同时有效地作为该金属的缓蚀剂的情况也是常的。

下图给出了有无缓蚀剂的不同效果：图1 缓蚀剂的效果2 不同类型的缓蚀剂及其作用原理2.1 阳极型缓蚀剂及其作用原理阳极型缓蚀剂也称阳极抑制型缓蚀剂，主要是抑制阳极过程而使腐蚀速度减缓。

如中性介质中的亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸钠等，它们能增加阳极极化，从而使腐蚀电位正移。

通常是缓蚀剂的阴离子移向金属阳极使金属钝化。

该类缓蚀剂属于“危险型”缓蚀剂，用量不足会加快腐蚀。

作用过程：（a）具有强氧化作用的缓蚀剂，使金属钝化（亚硝酸钠，高铬酸等）；（b）具有阴极去极化性的钝化剂，在阴极被还原，加大阴极电流，使体系的氧化还原电位向正方移动，超过钝化电位，而使腐蚀电流达到很低的值。

（亚硝酸盐、硝酸盐与高价金属盐属于此类；铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐等在酸性溶液中也属于此类。

）图2 阳极型缓蚀剂作用原理2.2 阴极型缓蚀剂及其作用原理阴极型缓蚀剂也称阴极型抑制，其主要包括：酸式碳酸钙、聚磷酸盐、硫酸锌、砷离子、锑离子等，能使阴极过程减慢，增大酸性溶液中氢析出的过电位，使腐蚀电位向负移动。

缓蚀剂及其发展现状在很久以前，人们就发现往腐蚀介质中添加少到不至于改变介质性质的某化学物质能够明显抑制腐蚀的发生。

这就是缓蚀剂(英文：Corrosioninhibitor)。

按照其应用的环境，缓蚀剂可分为酸性介质缓蚀剂、中性介质缓蚀剂。

本论文主要研究中性盐水介质中的缓蚀剂，故仅对中性介质用缓蚀剂的发展作以回顾和展望。

中性介质中使用的缓蚀剂又分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂、聚合物缓蚀剂等。

1．3．1无机缓蚀剂较早应用的无机缓蚀剂有铬酸盐、重铬酸盐、硅酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐、锌盐、磷酸盐。

这些无机缓蚀剂在应用中被证明是有效的，而今有的仍被广泛的应用，后来又发展应用了聚磷酸盐。

但是，无机缓蚀剂的应用有很多缺点。

例如，无机缓蚀剂的用量一般较大，这就增加了应用的成本。

并且，多数无机缓蚀剂对环境是不友好的，其应用从而受到制约。

目前，无机缓蚀剂的使用多数是与有机缓蚀剂复配。

这样，不但大大减少了其用量，而且由于两者之间的协同效应也提高了其缓蚀效果。

1．3．2有机缓蚀剂有机缓蚀剂是含N 、P 、S 等杂原子的有机化合物。

根据所含杂原子的不同有机缓蚀剂又可分为以下几类。

(1)含氮类有机缓蚀剂这类缓蚀剂应用最早，最广。

盐水体系中常用的是有机胺类吸附型缓蚀剂，该类缓蚀剂是通过氮原子吸附到钢铁表面而疏水基团伸展于水相形成一种致密的物理膜，阻挡介质与钢铁表面的接触，从而降低腐蚀速度。

正是由于起作用的是物理膜，其应用有很大的局限性。

如高温会发生物理膜脱附而失去缓蚀效果，它也阻挡不了氯离子的穿透。

这类缓蚀剂的代表是季铵盐、胺类、酰胺类。

包括直链及环状化合物。

(2)含硫类缓蚀剂作为盐水体系用的含硫类缓蚀剂的发展是近十几年的事情。

这类缓蚀剂的代表是硫氰酸盐及硫脲类化合物。

据资料介绍，该类缓蚀剂主要应用在高温环境中，而在低温(低于120"C)盐水中，其缓蚀效果不超过50％。

该类缓蚀剂的作用机理尚不清楚。

一般认为，硫原子在一定的温度下与金属发生化学反应(是腐蚀过程)。

缓蚀剂调研报告
缓蚀剂是一种能够减少或阻止金属腐蚀的化学物质。

在工业领域中，金属的腐蚀问题是一个普遍存在的挑战，给生产效率和设备寿命带来了很大的威胁。

因此，研发出高效的缓蚀剂具有重要意义。

本次调研报告将对缓蚀剂的种类、应用领域和市场前景进行综合分析。

缓蚀剂可分为有机缓蚀剂和无机缓蚀剂两大类。

有机缓蚀剂主要由含有活性基团的有机化合物构成，如胺类、醇类和酮类。

这些缓蚀剂通过与金属表面形成一层保护膜，防止氧、水和其他有害物质侵蚀金属表面，从而避免腐蚀的发生。

无机缓蚀剂则主要由含有金属离子的化合物构成，如磷酸盐、硅酸盐和钼酸盐。

这些缓蚀剂通过与金属表面发生反应，生成一层致密的金属缓蚀膜，起到保护金属的作用。

目前，缓蚀剂广泛应用于油田、船舶、汽车等工业领域。

在油田中，缓蚀剂被用于防止管道、设备和储罐的腐蚀，以确保油气的安全生产。

在船舶中，缓蚀剂可用于保护船体，延长船舶的使用寿命。

在汽车工业中，缓蚀剂被用于防止汽车零部件的腐蚀，提高汽车的耐用性。

从市场前景来看，缓蚀剂市场具有较大的潜力。

随着工业化进程的加快和技术的不断进步，金属腐蚀问题日益凸显，对缓蚀剂的需求不断增加。

而且，随着环境保护意识的提高，对绿色环保型缓蚀剂的需求也在不断增加。

因此，研发出高效、环保的缓蚀剂将成为未来市场的主导趋势。

综上所述，缓蚀剂的种类多样，应用领域广泛，市场前景看好。

随着科技的不断进步和对环境保护的要求不断提高，缓蚀剂市场具有巨大的发展潜力。

企业应加大研发力度，提高产品质量，满足市场需求，抢占市场份额。

聚合物缓蚀剂的研究现状与展望李小敏;刘亚男;刘晶姝;付朝阳【摘要】Generally polymer inhibitor molecule has multi-adsorptive group and is easy to form monolayer or multilayer protective film on metal surface, so that it has some advantages of low dose and high corrosion inhibition efficiency, long time of firm adsorption and low environmental pollution to become one of the important direction of corrosion inhibitor. Some polymer corrosion inhibitors, such as P-containing, N-containing and vinyl polymers were reviewed as well as the corrosion inhibition mechanism, emphasized on the application of quantum chemistry method. Finally the development of polymer corrosion inhibitor was prospected.% 聚合物缓蚀剂易在金属底物表面形成单层或多层致密的保护膜，具有缓蚀效率高、缓蚀作用持久、不污染环境等优点，是缓蚀剂的重要发展方向之一。

本文综述了有机膦酸聚合物、含氮聚合物、乙烯基聚合物以及其他聚合物缓蚀剂的研究进展以及缓蚀机理的研究方法，着重介绍了量子化学方法的应用，最后结合聚合物的研究现状做出了展望。

缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向摘要：本文详细介绍了缓蚀剂的分类、性能指标、保护的特点、作用理论、应用实例、研究现状及发展方向。

关键词：缓蚀剂；防腐技术；发展方向1 前言缓蚀剂是一种在低浓度下能阻止或减缓金属在环境介质中腐蚀的物质。

缓蚀剂又叫作阻蚀剂、阻化剂或腐蚀抑制剂等。

缓蚀剂保护技术已经发展为一项重要的防腐蚀技术，广泛用在石油、冶金、化工、机械制造、动力和运输等部门。

2 缓蚀剂的分类缓蚀剂的品种繁多，常用的如亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸盐、石油磺酸钡、亚硝酸二环已胺等，至今尚难以有统一的分类方法。

常见到的分类方法有以下几种。

2.1 按缓蚀剂作用的电化学理论分类(1) 阳极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阳极过程而阻滞金属腐蚀的物质。

这种缓蚀剂通常是由其阴离子向金属表面的阳极区迁移，氧化金属使之钝化，从而阻滞阳极过程。

例如，中性介质中的铬酸盐与亚硝酸盐。

一些非氧化型的缓蚀剂，例如苯甲酸盐、正磷酸盐、硅酸盐等在中性介质中，只有与溶解氧并存，才起到阳极抑制剂的作用。

(2) 阴极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阴极过程而阻滞金属腐蚀的物质。

这种缓蚀剂通常是由其阳离子向金属表面的阴极区迁移，或者被阴极还原，或者与阴离子反应而形成沉淀膜，使阴极过程受到阻滞。

例如ZnSO4、Ca(HCO3) 2、As3+、Sb3+ 可以分别和OH-生成Zn(OH)2、Ca(OH)2沉淀和被还原为As、Sb 覆盖在阴极表面，以阻滞腐蚀。

(3) 混合型缓蚀剂这种缓蚀剂既可抑制阳极过程，又可抑制阴级过程。

例如含氮和含硫的有机化合物。

2.2 按化学成分分类(1) 无机缓蚀剂，如铬酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐等。

(2) 有机缓蚀剂，如胺、硫脲、乌洛托品等。

2.3 按缓蚀剂所形成保护膜的特征分类(1) 氧化膜型缓蚀剂通过使金属表面形成致密的、附着力强的氧化膜而阻滞金属腐蚀的物质。

例如，铬酸盐、重铬酸盐、亚硝酸钠等。

由于它们具有钝化作用，故又称为钝化剂。

(2) 沉淀膜型缓蚀剂由于与介质中的有关离子反应并在金属表面生成有一定保护作用的沉淀膜，从而阻滞金属腐蚀的物质。

缓蚀剂行业报告缓蚀剂是一种用于防止金属腐蚀的化学物质，它们可以通过形成一层保护性的膜来防止金属表面与环境中的氧气、水或化学物质发生反应。

缓蚀剂在许多行业中都得到了广泛的应用，如石油化工、船舶制造、汽车制造、建筑工程等领域。

本报告将对缓蚀剂行业的发展现状、市场规模、竞争格局、技术趋势以及未来发展前景进行深入分析。

一、行业发展现状。

随着全球经济的快速发展，金属制品的需求量不断增加，而金属腐蚀问题也日益严重。

因此，缓蚀剂作为一种有效的防腐材料受到了广泛的关注。

目前，全球缓蚀剂市场规模已经达到数十亿美元，并呈现出稳步增长的趋势。

在各类缓蚀剂产品中，有机缓蚀剂和无机缓蚀剂是市场上最常见的两种类型，它们在不同的应用领域中都有着广泛的用途。

二、市场规模分析。

根据市场调研数据显示，全球缓蚀剂市场的年复合增长率约为5%，其中，亚太地区是全球缓蚀剂市场的主要增长驱动力。

受到工业化进程的推动，亚太地区的金属制造业持续增长，为缓蚀剂市场的发展提供了巨大的机遇。

此外，石油化工、船舶制造、汽车制造等行业对缓蚀剂的需求也在不断增加，这些行业的发展将进一步推动全球缓蚀剂市场的增长。

三、竞争格局分析。

目前，全球缓蚀剂市场竞争格局较为分散，市场上存在着众多的缓蚀剂生产企业。

这些企业在产品技术、品牌知名度、销售渠道等方面存在着差异化竞争。

在全球范围内，美国、德国、日本等国家的缓蚀剂企业拥有较强的技术实力和市场影响力，它们在全球缓蚀剂市场上占据着重要的地位。

与此同时，一些新兴市场上的缓蚀剂企业也在不断崛起，它们通过创新技术和服务模式来挑战传统的行业巨头，市场竞争日趋激烈。

四、技术趋势分析。

随着科学技术的不断进步，缓蚀剂行业也在不断创新。

新型的缓蚀剂产品具有更高的防腐性能和更广泛的适用范围，例如，具有绿色环保特性的缓蚀剂产品受到越来越多的关注。

此外，纳米技术、生物技术等新兴技术的应用也为缓蚀剂行业带来了新的发展机遇。

未来，随着智能制造、数字化技术的广泛应用，缓蚀剂行业将迎来更多的创新突破。

缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向摘要：本文详细介绍了缓蚀剂的分类、性能指标、保护的特点、作用理论、应用实例、研究现状及发展方向。

关键词：缓蚀剂；防腐技术；发展方向1 前言缓蚀剂是一种在低浓度下能阻止或减缓金属在环境介质中腐蚀的物质。

缓蚀剂又叫作阻蚀剂、阻化剂或腐蚀抑制剂等。

缓蚀剂保护技术已经发展为一项重要的防腐蚀技术，广泛用在石油、冶金、化工、机械制造、动力和运输等部门。

2 缓蚀剂的分类缓蚀剂的品种繁多，常用的如亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸盐、石油磺酸钡、亚硝酸二环已胺等，至今尚难以有统一的分类方法。

常见到的分类方法有以下几种。

2.1 按缓蚀剂作用的电化学理论分类(1)阳极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阳极过程而阻滞金属腐蚀的物质。

这种缓蚀剂通常是由其阴离子向金属表面的阳极区迁移，氧化金属使之钝化，从而阻滞阳极过程。

例如，中性介质中的铬酸盐与亚硝酸盐。

一些非氧化型的缓蚀剂，例如苯甲酸盐、正磷酸盐、硅酸盐等在中性介质中，只有与溶解氧并存，才起到阳极抑制剂的作用。

(2)阴极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阴极过程而阻滞金属腐蚀的物质。

这种缓蚀剂通常是由其阳离子向金属表面的阴极区迁移，或者被阴极还原，或者与阴离子反应而形成沉淀膜，使阴极过程受到阻滞。

例如ZnSO4、Ca(HCO3)2、As3+、Sb3+可以分别和OH-生成Zn(OH)2、Ca(OH)2沉淀和被还原为As、Sb覆盖在阴极表面，以阻滞腐蚀。

(3)混合型缓蚀剂这种缓蚀剂既可抑制阳极过程，又可抑制阴级过程。

例如含氮和含硫的有机化合物。

2.2 按化学成分分类(1)无机缓蚀剂，如铬酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐等。

(2)有机缓蚀剂，如胺、硫脲、乌洛托品等。

2.3 按缓蚀剂所形成保护膜的特征分类(1)氧化膜型缓蚀剂通过使金属表面形成致密的、附着力强的氧化膜而阻滞金属腐蚀的物质。

例如，铬酸盐、重铬酸盐、亚硝酸钠等。

由于它们具有钝化作用，故又称为钝化剂。

(2)沉淀膜型缓蚀剂由于与介质中的有关离子反应并在金属表面生成有一定保护作用的沉淀膜，从而阻滞金属腐蚀的物质。

缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向1 缓蚀剂概述在美国材料与实验协会《关于腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义》中，缓蚀剂是“一种以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物” 。

缓浊剂是具有抑制金属锈蚀性质的一类无机物质和有机物质的总称。

某些有机物质，被有效地吸附在金属的表面上，从而明显地影响表面的电化学行为。

其作用机理有抑制表面的阳极反应和抑制阴极反应两种，结果都是使腐蚀电流降低。

缓蚀剂的作用不仅如此，它作为金属的溶解抑制剂还有许多实用价值。

如用在化学研磨、电解研磨、电镀和电解冶炼中的阳极解、刻蚀等。

总之，在同时发生金属溶解的工业方面，或县为了抑制过度溶解或是为了防止局部浸蚀使之均匀溶解。

缓蚀剂都起着重要的作用。

另外，电镀中的整平剂，从其本来的定义备不属于缓蚀剂的畴；但是，其作用机理（吸附）和缓蚀剂的机理类似。

具有整平作用的物质，同时有效地作为该金属的缓蚀剂的情况也是常的。

下图给出了有无缓蚀剂的不同效果：图 1 缓蚀剂的效果2 不同类型的缓蚀剂及其作用原理2.1 阳极型缓蚀剂及其作用原理阳极型缓蚀剂也称阳极抑制型缓蚀剂，主要是抑制阳极过程而使腐蚀速度减缓。

如中性介质中的亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸钠等，它们能增加阳极极化，从而使腐蚀电位正移。

通常是缓蚀剂的阴离子移向金属阳极使金属钝化。

该类缓蚀剂属于“危险型”缓蚀剂，用量不足会加快腐蚀。

作用过程：（a）具有强氧化作用的缓蚀剂，使金属钝化（亚硝酸钠，高铬酸等）；（b）具有阴极去极化性的钝化剂，在阴极被还原，加大阴极电流，使体系的氧化还原电位向正方移动，超过钝化电位，而使腐蚀电流达到很低的值。

（亚硝酸盐、硝酸盐与高价金属盐属于此类；铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐等在酸性溶液中也属于此类。

）图2 阳极型缓蚀剂作用原理2.2 阴极型缓蚀剂及其作用原理阴极型缓蚀剂也称阴极型抑制，其主要包括：酸式碳酸钙、聚磷酸盐、硫酸锌、砷离子、锑离子等，能使阴极过程减慢，增大酸性溶液中氢析出的过电位，使腐蚀电位向负移动。

缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向学院: 材料科学与工程班级: 材硕1209学号: S2*******姓名: 张强2013年1月5日缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向1、缓蚀剂概述它是指以适当的浓度与形式存在于环境中时，可以防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物，所以也可以成为腐蚀抑制剂，它的用量很小，但效果显著[1]。

在酸性溶液、中性溶液、碱性溶液、有机溶剂以及大气、土壤等各种环境中均可利用缓蚀剂来抑制金属的腐蚀。

在工业生产中越来越广泛地应用缓蚀剂来实现腐蚀控制，通过在腐蚀介质中投加少量的缓蚀剂，可以有效地减缓或防止金属结构的腐蚀破坏，减少了设备维修等环节，保障设备的正常运行，提高了设备作业的安全系数，具有明显的经济价值与社会意义。

同时其它的防腐方法相比，如涂层、阴极保护等，使用缓蚀剂更为简单，总体价格更为低廉，效果也非常显著[2]。

与其他腐蚀防护手段相比，缓蚀剂主要具有如下独特的优势[1]：(l)缓蚀剂的投加、使用非常简单，不需要特殊的设施或设备。

如外加电源阴极保护或阳极保护都需要提供较大功率的、稳定的电源。

牺牲阳极保护需要提供阳极材料，并且这种阳极材料需要定期更换施工强度较大。

(2)使用缓蚀剂非常经济，随着缓蚀剂应用的不断深入，目前缓蚀剂的合成、制备技术非常成熟，相比其他的防腐措施，缓蚀剂的成本一般更低。

(3)投加缓蚀剂对设备外观、材质、机械性能等都无任何改变，而喷漆、电镀、涂层、内衬等防腐方法都无法做到。

(4)缓蚀剂添加量一般较少，使用缓蚀剂进行腐蚀控制，一般不会改变介质的原有物理、化学性质。

因此缓蚀剂技术也适用于石油天然气输送、贮存和炼制，城市供水管道等环境下的防腐。

2、缓蚀剂的分类及作用原理由于缓蚀剂种类繁多，使用条件多样，缓蚀机理也不完全相同，因此对缓蚀剂进行分类常按照缓蚀剂的化学成分、在金属表面成膜情况以及缓蚀机理等不同方法进行分类，每种分类方法都有其自身的优缺点，目前广泛采用的是如下几种分类方法：2.1 根据化学成分分类[3]根据产品的化学成分分类，可分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂。

第 49 卷 第 4 期2020 年 4月Vol.49 No.4Apr.2020化工技术与开发Technology & Development of Chemical Industry缓蚀剂的研究现状及发展趋势张　明1，程　刚2，方　勇2，马帅帅2（1.延长气田采气四厂，陕西 延安 716000；2.陕西延长油田压裂材料有限公司，陕西 延安 716000）摘　要：按照不同的分类方式，综述了缓蚀剂的类型，阐述了缓蚀剂的作用机理，探讨了缓蚀剂的评价方法，并展望了缓蚀剂的发展趋势，认为低毒、低残留、环保友好型缓蚀剂是今后研究的重点和发展方向。

关键词：缓蚀剂；工业生产；腐蚀中图分类号：TG 174.42 文献标识码：A 文章编号：1671-9905(2020)04-0043-03作者简介：张明（1984-），男，工程师，主要从事油气田勘探开发相关研究收稿日期：2020-01-10腐蚀是破坏力极强的一种现象，依据有关数据，中国每年因腐蚀造成的经济损失高达生产总值的4%左右[1]。

缓蚀剂可在使用浓度较低的情况下，减弱金属物体的化学腐蚀，且不会对金属体本身的表观特征和物理性质产生影响[2]。

首个缓蚀剂产品由18世纪60年代欧洲的科学家提出，后续研究者又研发了不同类型的缓蚀剂 [3]。

现阶段缓蚀剂的主要成分集中在含磷化合物，其残留物难降解，对环境会造成一定危害，研究新型无磷易降解的环保型缓蚀剂已成为防腐工作中最为重要的方向之一[4]。

近年来，有研究者从天然植物中提取了能起到缓蚀作用的成分，具有环保、残渣少、后续处理成本低等特点，是今后新型环保缓蚀剂的重要发展方向和热门研究领域。

1　缓蚀剂的分类缓蚀剂的种类繁多，按其成分、结构或作用机理，可分为下列几类。

1.1　无机类和有机类缓蚀剂依据化学成分，可将缓蚀剂分为无机和有机两类。

无机缓蚀剂是指能够钝化金属表面，或形成一层保护膜的氧化剂类，常见的有亚硝酸盐、磷酸盐等。

缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向1 缓蚀剂概述在美国材料与实验协会《关于腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义》中，缓蚀剂是“一种以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物”。

缓浊剂是具有抑制金属锈蚀性质的一类无机物质和有机物质的总称。

某些有机物质，被有效地吸附在金属的表面上，从而明显地影响表面的电化学行为。

其作用机理有抑制表面的阳极反应和抑制阴极反应两种，结果都是使腐蚀电流降低。

缓蚀剂的作用不仅如此，它作为金属的溶解抑制剂还有许多实用价值。

如用在化学研磨、电解研磨、电镀和电解冶炼中的阳极解、刻蚀等。

总之，在同时发生金属溶解的工业方面，或县为了抑制过度溶解或是为了防止局部浸蚀使之均匀溶解。

缓蚀剂都起着重要的作用。

另外，电镀中的整平剂，从其本来的定义备不属于缓蚀剂的畴；但是，其作用机理(吸附)和缓蚀剂的机理类似。

具有整平作用的物质，同时有效地作为该金属的缓蚀剂的情况也是常的。

下图给出了有无缓蚀剂的不同效果：图1 缓蚀剂的效果2 不同类型的缓蚀剂及其作用原理2.1 阳极型缓蚀剂及其作用原理阳极型缓蚀剂也称阳极抑制型缓蚀剂，主要是抑制阳极过程而使腐蚀速度减缓。

如中性介质中的亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸钠等，它们能增加阳极极化，从而使腐蚀电位正移。

通常是缓蚀剂的阴离子移向金属阳极使金属钝化。

该类缓蚀剂属于“危险型”缓蚀剂，用量不足会加快腐蚀。

作用过程：（a）具有强氧化作用的缓蚀剂，使金属钝化（亚硝酸钠，高铬酸等）；（b）具有阴极去极化性的钝化剂，在阴极被还原，加大阴极电流，使体系的氧化还原电位向正方移动，超过钝化电位，而使腐蚀电流达到很低的值。

（亚硝酸盐、硝酸盐与高价金属盐属于此类；铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐等在酸性溶液中也属于此类。

）图2 阳极型缓蚀剂作用原理2.2 阴极型缓蚀剂及其作用原理阴极型缓蚀剂也称阴极型抑制，其主要包括：酸式碳酸钙、聚磷酸盐、硫酸锌、砷离子、锑离子等，能使阴极过程减慢，增大酸性溶液中氢析出的过电位，使腐蚀电位向负移动。