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铁质文物保护视角下腐蚀机理及防腐蚀保护技术研究铁质文物在保存过程中容易受到腐蚀的影响，研究铁质文物的腐蚀机理以及防腐蚀保护技术对于文物保护工作具有重要的意义。
腐蚀是指金属或合金在特定环境下与周围介质发生氧化反应，导致金属表面发生变化、疲劳甚至毁坏的过程。
铁质文物主要受到大气腐蚀和土壤腐蚀的影响。
大气腐蚀主要是由于空气中的氧、水蒸汽和二氧化碳等与铁金属发生反应，并形成铁氧化物的产物。
土壤腐蚀则是由于土壤中的湿度、盐分、酸碱度等导致铁金属与土壤中的物质相互作用而引起的。
为了保护铁质文物不受到腐蚀的影响，需要采取相应的保护技术。
一种常见的防腐蚀保护技术是物理方法，包括金属覆层保护和电化学保护。
金属覆层保护主要是通过在文物表面形成一层金属保护膜，可以选择使用镀锌、电镀或热喷涂等方式。
这样可以阻隔空气中的湿度和气体，降低铁质文物表面的氧化速度。
电化学保护则是通过控制文物和电极之间的电位差，使得文物表面发生阴极反应，从而减缓铁金属的腐蚀速度。
化学方法也是一种常用的防腐蚀保护技术，包括浸渍、喷涂和封闭等方式。
浸渍是将文物浸泡在抗腐蚀液中，通过液体中的抗腐蚀剂形成保护膜，提供保护效果。
喷涂则是通过将抗腐蚀剂喷涂在文物表面，形成一层保护膜来达到防腐蚀的目的。
封闭是指使用某种材料将文物密封起来，以阻隔外界环境对文物的腐蚀作用。
还可以采用环境调控的方法进行防腐蚀保护。
通过控制文物存放的温度、湿度和氧气浓度等因素，减少腐蚀反应的发生。
也需要加强文物的定期检测和维护，定期清理文物表面的尘土和杂质，及时修复受损的保护膜。
铁质文物的腐蚀机理以及防腐蚀保护技术研究对于文物保护工作具有重要意义。
科学有效地保护铁质文物，延长其使用寿命，不仅能够保护历史遗产，还能够丰富人们对历史文化的认知。
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。
钢铁有机缓蚀剂复合配⽅及缓蚀效果论⽂前⾔⾦属（或合⾦）与周围介质相接触，相互间发⽣了某种反应⽽逐渐遭到破坏的过程叫做“⾦属腐蚀”。
⾦属腐蚀给⼈类带来了巨⼤的经济损失，因此，搞好防腐蚀⼯作是⼀项重⼤的社会和经济问题。
⾦属的防腐蚀技术多种多样，本⽂主要介绍添加缓蚀剂的防腐蚀⽅法。
缓蚀剂是⼀种⽤于腐蚀介质中抑制⾦属腐蚀的添加剂。
对于⼀定的⾦属—腐蚀介质体系，只要在腐蚀介质体系中加少量的缓蚀剂，就能有效地降低⾦属的腐蚀速率。
本⽂所做的⼯作：1.钼系缓蚀剂配⽅效果的评估XX核电⼚冷却系统缓蚀剂现采⽤亚硝酸钠-钼酸钠-磷酸钠钼系复合配⽅，其控制指标为Mo：60～90ppm,NO2-：400～800ppm,pH=9～11。
但在实际运⾏中该配⽅对系统的缓蚀能⼒达不到要求，致使冷却⽔系统中悬浮固体含量偏⾼，这对电⼚的安全运⾏造成影响，急需改进。
本课题以室内挂⽚试验和失重法评估钼系复合缓蚀剂对碳钢、铸铁（冷却系统中各设备的材质是碳钢与铸铁）的防腐蚀能⼒；并对核电⼚冷却系统中现⾏钼系复合配⽅和控制指标是否合适作出评价。
2.缓蚀剂配⽅的优化与筛选密闭循环冷却⽔系统的pH值较⾼，且控制范围很窄，所以适⽤于该系统中的缓蚀剂种类不多。
铬酸盐曾在密闭式循环冷却⽔中⼴泛应⽤，但由于环境保护的要求，现在它的使⽤受到了⼀定的限制；全有机系复合缓蚀剂在密闭式循环冷却⽔中也有应⽤，但其缓蚀能⼒不能满⾜要求；硼砂-亚硝酸盐复合缓蚀剂是密闭式循环冷却⽔中⼀种最常⽤的⾮铬酸盐系缓蚀剂，本⽂将通过室内挂⽚试验和失重法讨论和分析它对碳钢、铸铁的缓蚀效果，并确定其使⽤浓度范围。
最后根据核电⼚冷却系统的实际状况，筛选出较理想的复合缓蚀剂以替代原配⽅。
关键词：⾦属缓蚀剂复合缓蚀剂挂⽚失重法第⼀章⽂献综述1.1⽬的和意义腐蚀是物质在环境介质的作⽤下引起变质或破坏的⼀个⾃发过程，它存在于国民经济的各个部门。
冷却⽔系统中⾦属的腐蚀形态主要为：均匀腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、磨损腐蚀、应⼒腐蚀。
铁质文物保护视角下腐蚀机理及防腐蚀保护技术研究
铁质文物是我国重要的文化遗产，然而由于时间的推移和外界环境的影响，这些文物
经常遭受到腐蚀的威胁。
为了保护这些珍贵的文物，需要对腐蚀机理进行深入研究，并采
取相应的防腐蚀保护技术。
铁质文物腐蚀的机理主要有物理腐蚀和化学腐蚀两种。
物理腐蚀主要是由于外界环境
中的氧气、水蒸气等引起的，这些物质会与铁质文物表面的金属元素发生反应，形成氧化铁，导致铁质文物表面出现锈迹。
化学腐蚀是指铁质文物与酸性、碱性或盐类物质接触时
的反应，这些物质会对铁质文物表面的金属元素进行溶解或氧化，破坏文物的完整性。
1. 表面保护：通过给铁质文物表面涂覆保护层，形成一层隔绝外界环境的防护膜，
防止腐蚀物质渗入。
常用的保护层材料有清漆、蜡和防锈油等。
2. 清洁保护：定期对铁质文物进行清洁，去除表面的污物和锈层，防止污物和锈层
的积累加速腐蚀过程。
3. 环境控制：维持文物所处环境的稳定，控制湿度、温度和空气中的污染物含量。
可以通过调节环境参数和使用吸湿剂、干燥剂等方法来实现。
4. 电化学保护：通过在铁质文物表面设置电极，将文物作为阳极，与阴极进行电连接，使得文物发生电位的变化，从而减缓腐蚀速度。
5. 传统保护方法：铁质文物保护方面还可以借鉴传统的保护方法，例如涂覆龙脑香、樟脑等天然材料，这些材料具有一定的防腐蚀效果。
铁质文物腐蚀的机理复杂多样，需要综合运用多种防腐蚀保护技术才能达到较好的保
护效果。
在实践中，可以结合文物的具体情况和要求，灵活运用各种技术手段来保护和延
长铁质文物的寿命。
铁质文物保护视角下腐蚀机理及防腐蚀保护技术研究
腐蚀是铁质文物保护中的重要问题之一，其机理与防腐蚀保护技术研究对于文物的长
期保存具有重要意义。
铁质文物的腐蚀机理主要与环境湿度、氧气、温度、有机物、酸性物质等因素有关。
在潮湿的环境条件下，铁质文物会发生电化学反应，产生铁离子和氧化铁等物质，并在表
面形成氧化膜。
湿气中的二氧化碳和硫化物等物质也会加速铁质文物的腐蚀过程。
有机物
的存在会吸附在文物表面，形成保护膜，对铁质文物的腐蚀具有一定的保护作用。
为了保护铁质文物，我们可以采用一系列的防腐蚀保护技术。
对于环境控制是非常重
要的，控制湿度和温度可以减缓文物的腐蚀速度。
需要定期对文物进行表面清洁和除锈，
以去除已形成的氧化膜和异物。
清洁剂的选择要谨慎，避免使用含有酸性物质的清洁剂，
以免对文物造成二次腐蚀。
可以通过表面涂层的方式来保护铁质文物。
常见的涂层材料有蜡、油漆、脂肪酸钠等。
涂层可以起到隔绝空气、湿气、酸性物质等对文物的侵蚀作用。
涂层的选择要基于文物的
特性和保护要求来确定。
除了传统的防腐蚀保护技术，近年来还涌现出一些新的技术手段。
电化学保护技术可
以通过施加外电场降低铁离子的生成速率，减缓铁质文物的腐蚀过程。
纳米材料技术可以
制备出具有良好防腐蚀性能的纳米涂层。
铁质文物的腐蚀机理与防腐蚀保护技术研究是保护文物的重要工作之一。
对于铁质文
物的保护，我们既要了解腐蚀的机理，也要研究和应用不同的防腐蚀保护技术，以更好地
保护文物的完整性和价值。
表面技术第52卷第6期铁质文物腐蚀防护技术研究进展王强1,2，张宏志3，钱润玲1，牛文娟1（1.西安建筑科技大学 冶金工程学院，西安 710055；2.陕西省冶金工程技术研究中心，西安 710055；3.陕西省文化遗产研究院，西安 710075）摘要：中国是有着五千年灿烂文化的文明古国和文化遗产大国。
文物保护是中华儿女传承古老文明的历史责任。
铁质文物在中国拥有漫长的历史，但由于铁作为金属的活泼性较强，易腐蚀，现存的铁质文物面临保存现状差且防护难度大的严峻挑战，因此如何对铁质文物进行系统性防护成为研究工作的重点。
鉴于目前铁质文物腐蚀防护技术受到国内学者和文物界越来越多的关注，基于大量的文献调研和长期对国内外腐蚀防护技术研究动态的跟踪，对铁质文物腐蚀防护技术的研究进展进行了总结。
首先，结合铁质文物具体保护实例简介了铁质文物的腐蚀机理。
其次，讨论了铁质文物传统的腐蚀防护技术，主要包括除锈技术、脱盐技术、缓蚀技术和封护技术。
除锈技术主要分为物理除锈技术和化学除锈技术，对比了两者的技术优势和劣势，重点阐述了激光清洗的作用机理以及除锈效果；脱盐技术的方法众多，主要通过实例介绍了索氏提取法和碱性溶液浸泡法的脱盐机理；缓蚀技术的核心为缓蚀剂，阐述了多种缓蚀剂对不同铁质文物的缓蚀效果；封护技术主要介绍了微晶石蜡、丙烯酸树脂和氟碳涂料3种材料在铁质文物上的应用。
随着材料科学的发展，在铁质文物表面制备防护性涂层可实现对基体的有效保护，但由于金属涂层制备技术多以激光束、等离子束、电子束等高能量密度束为热源，导致涂层制备过程热输入过大，对铁质文物基体的损伤较大。
根据铁质文物的防护性要求——“不改变文物原状”与“最小干预”原则，介绍了一种基于低温环境下将微米级金属粉末或复合粉末加速至超音速状态并沉积于基体材料表面形成涂层的新型表面防护技术——冷喷涂技术，重点介绍了几种不同金属基材料在铁碳合金表面形成涂层的实际性能，主要表现为显微组织均匀致密，且与基体之间形成了较好的界面结合，有望应用于铁质文物的修复与防护领域。
前言金属（或合金）与周围介质相接触，相互间发生了某种反应而逐渐遭到破坏的过程叫做“金属腐蚀”。
金属腐蚀给人类带来了巨大的经济损失，因此，搞好防腐蚀工作是一项重大的社会和经济问题。
金属的防腐蚀技术多种多样，本文主要介绍添加缓蚀剂的防腐蚀方法。
缓蚀剂是一种用于腐蚀介质中抑制金属腐蚀的添加剂。
对于一定的金属—腐蚀介质体系，只要在腐蚀介质体系中加少量的缓蚀剂，就能有效地降低金属的腐蚀速率。
本文所做的工作：1.钼系缓蚀剂配方效果的评估XX核电厂冷却系统缓蚀剂现采用亚硝酸钠-钼酸钠-磷酸钠钼系复合配方，其控制指标为Mo：60～90ppm,NO2-：400～800ppm,pH=9～11。
但在实际运行中该配方对系统的缓蚀能力达不到要求，致使冷却水系统中悬浮固体含量偏高，这对电厂的安全运行造成影响，急需改进。
本课题以室内挂片试验和失重法评估钼系复合缓蚀剂对碳钢、铸铁（冷却系统中各设备的材质是碳钢与铸铁）的防腐蚀能力；并对核电厂冷却系统中现行钼系复合配方和控制指标是否合适作出评价。
2.缓蚀剂配方的优化与筛选密闭循环冷却水系统的pH值较高，且控制范围很窄，所以适用于该系统中的缓蚀剂种类不多。
铬酸盐曾在密闭式循环冷却水中广泛应用，但由于环境保护的要求，现在它的使用受到了一定的限制；全有机系复合缓蚀剂在密闭式循环冷却水中也有应用，但其缓蚀能力不能满足要求；硼砂-亚硝酸盐复合缓蚀剂是密闭式循环冷却水中一种最常用的非铬酸盐系缓蚀剂，本文将通过室内挂片试验和失重法讨论和分析它对碳钢、铸铁的缓蚀效果，并确定其使用浓度范围。
最后根据核电厂冷却系统的实际状况，筛选出较理想的复合缓蚀剂以替代原配方。
关键词：金属缓蚀剂复合缓蚀剂挂片失重法第一章文献综述1.1目的和意义腐蚀是物质在环境介质的作用下引起变质或破坏的一个自发过程，它存在于国民经济的各个部门。
冷却水系统中金属的腐蚀形态主要为：均匀腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、磨损腐蚀、应力腐蚀。
单宁酸复配缓蚀剂在铁质文物上的应用
研究最新
【摘要】：目的通过复配的方法改善单宁酸单一缓蚀剂的缺点,以提高对铁质文物的缓蚀效果。
方法采用失重实验、扫描电镜显微观察、动电位极化法等,对比和评估了单宁酸和单宁酸复配缓蚀剂对5种铁质文物模拟样品的缓蚀效果,并在铁质文物上进行了应用试验。
结果在3.5%Na Cl水溶液的腐蚀体系中,单宁酸复配缓蚀剂对低硫铸铁的缓蚀效果优异,对高硫铸铁的缓蚀效果略低。
用单宁酸缓蚀后的试样表面呈斑驳膜层,成膜不牢固,用单宁酸复配缓蚀剂缓蚀后的试样表面成膜均匀、稳定。
添加硅酸钠、磷酸二氢锌和乙醇胺的单宁酸改进配方使试样出现钝化现象,其腐蚀电流比空白样和单宁酸的腐蚀电流均有大幅降低。
在铁质文物上的实际应用结果表明,采用单宁酸复配缓蚀剂处理的铁质文物的耐腐蚀性比单宁酸处理的更好。
结论单宁酸复配缓蚀剂解决了单宁酸的酸性对铁质文物造成的潜在影响,克服了单宁酸成膜不完整和不牢固,以及改变文物外观颜色的缺点,并大幅提升了缓蚀效率。
【作者单位】：
国家文物局水下文化遗产保护中心;中国文化遗产研究院;
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：K876.42;TG174.42
【正文快照】：
Received:2016-07-23;Revised:2016-08-03单宁酸是一种化学组成复杂的多酚混合物,存在于橡树、漆树等多种树木的树皮和果实中,随原料来源而异,主要分为可水解单宁和缩合单宁两种。
其中可水解单宁是常用的单宁,相对分子质量为500~3000,分子中的双酚或三酚基团对金属表面保护具。
铁质文物保护视角下腐蚀机理及防腐蚀保护技术研究
铁质文物作为古代人类社会重要的物质遗存，其保护工作已引起越来越多的关注。
铁质文物在自然环境和人为因素的共同作用下，会发生各种腐蚀形式，导致文物的破坏与损坏。
因此，研究铁质文物的腐蚀机理，发展防腐蚀保护技术，对于保护铁质文物具有重要的意义。
铁质文物的腐蚀机理主要涉及到自然环境与物质接触等因素。
自然环境中，铁质文物处于氧气、水和离子等多种物质的共同作用下，容易发生腐蚀反应。
而在物质接触中，铁质文物与空气、土壤、海洋等环境中的物质反应，也会促进腐蚀的发生。
这些腐蚀反应产生的废物对文物的材料结构造成严重的破坏，加速其老化速度。
为了保护铁质文物，防腐蚀保护技术成为了文物保护领域的一项重要措施。
采用传统的防腐蚀方法，如涂覆防腐漆、磷化处理等方法，虽然能够对文物的腐蚀形式起到一定的防护作用，但对于其材料的损伤仍不可避免。
因此，近年来发展起来的新的防腐蚀技术成为了重点研究方向。
在新的防腐蚀技术方面，研究人员通过加强防腐蚀保护膜的质量和厚度，来改善文物防护层的效果。
此外，还采用了纳米技术、微生物技术等具有先进性质的技术手段进行研究和应用，来提高铁质文物的防护层质量。
总的来说，在铁质文物保护方面，应该从深入了解其腐蚀机理入手，寻找更加有效的防腐蚀技术手段，以保障铁质文物得到更为有效的保护。
同时，文物保护机构应该加强监护和检测技术的开发和应用，及时发现并治理文物腐蚀问题，减少文物保护工作中的损失。
基金项目:科技部科技支撑计划项目课题(铁质文物综合保护技术研究,课题编号2006BA K20B03)作者简介:李园(19842),女,硕士生,北京科技大学在读,muhua84@1631com 收稿日期:2008205208综述与进展钢铁及铁质文物有机缓蚀剂的研究进展李 园1,2,张治国,沈大娲,马清林(11北京科技大学,北京 100083;21中国文物研究所,北京 100029) 摘 要:概述了钢铁有机缓蚀剂的特点、作用机理及研究现状。
按照胺类缓蚀剂、硫脲及其衍生物、咪唑啉类缓蚀剂、苯并三氮唑缓蚀剂和醛类缓蚀剂5个种类,着重介绍了有机缓蚀剂的研究进展,并展望其在铁质文物保护中的发展趋势。
关键词:有机缓蚀剂;钢铁;铁质文物中图分类号:TG 174142 文献标识码:A 文章编号:167129905(2008)1020017203 缓蚀剂是一种以适当浓度和形式存在于环境(介质)中,从而防止或减缓腐蚀的化学物质或几种。
将缓蚀剂用于金属表面可以起到防护作用,保持金属材料的物理机械性能不变。
使用时可直接加入腐蚀系统中,具有操作简单、见效快和可以保护整个系统的优点。
与其它防腐蚀方法相比,缓蚀剂有以下特点[1]:(1)基本上不改变腐蚀环境,即可获得良好的效果;(2)基本上不增加设备投资,即可达到防腐蚀的目的;(3)缓蚀剂的效果不受被保护对象形状的影响;(4)对于腐蚀环境的变化,可以通过改变缓蚀剂的种类或浓度来保持防腐蚀效果;(5)同一配方有时可以同时防止多种金属在不同环境中的腐蚀。
1 有机缓蚀剂的特点及作用机理通常可根据缓蚀剂的化学组成将其分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂。
目前应用的有机缓蚀剂主要是含有未配对电子元素的有机物,如O 、N 、S 、P 的化合物和各种含有极性基团的化学物质,特别是含有氨基、醛基、羧基、羟基、巯基的各种化合物。
有机缓蚀剂多为吸附膜型缓蚀剂,也有混合抑制沉淀膜型缓蚀剂。
吸附作用可分为物理吸附和化学吸附。
物理吸附是缓蚀剂离子与金属表面电荷产生的静电引力和两者之间的范德华力引起的,其中静电引力起着重要的作用。
这种吸附的特点是迅速、可逆,其吸附热小,受温度影响小。
有机缓蚀剂在金属表面的化学吸附,既可以通过提供电子对,也可以通过提供质子来完成。
混合抑制沉淀膜型缓蚀剂通过其分子上的反应基团和腐蚀过程中生成的金属离子相互作用,在金属表面生成不溶性配合物沉淀膜,阻滞阴阳两极的电化学过程,从而起到缓蚀作用。
2 有机缓蚀剂的研究现状211 胺类缓蚀剂胺类是较为常用的一类有机缓蚀剂。
按烃基长短,胺类可分为水溶性和油溶性缓蚀剂。
分子量较小的胺为水溶性,分子量较大的为油溶性。
胺类缓蚀剂大多对黑色金属有效,并具有良好的酸中和性能和一定的汗液中和置换性[2]。
聚苯胺由苯胺以化学或电化学方法合成,具有良好的电化学性能和化学稳定性。
在对聚苯胺的研究中,De Berry [3]首先发现聚苯胺对铁基金属具有良好的缓蚀作用。
Satbwanarayannan 等[4]把不同数量的聚乙氧基苯胺加入盐酸溶液中,对铁进行腐蚀测量,结果显示聚乙氧基苯胺在浓度为200×10-6时即可达到90%的缓蚀效果,达到同样效果则只需2%的乙氧基苯胺单体。
近两年又展开了水溶性聚苯胺的研究[5],研究结果表明,水溶性聚苯胺是一种阳极型缓蚀剂,对盐酸溶液中的碳钢有较明显的缓蚀作用,缓蚀率可达95%左右。
乌洛托品是一种传统的胺类缓蚀剂,具有广泛的应用。
郑慧敏[6]研究了几种浓度乌洛托品以及乌洛托品和苯并三氮唑在610%HCl 溶液中的腐蚀第37卷 第10期2008年10月 化 工 技 术 与 开 发Technology &Development of Chemical Industry Vol 137 No 110Oct 12008速度,研究结果显示乌洛托品和苯并三氮唑混合体系在酸洗中具有更佳的缓蚀效果。
近两年,也有很多关于其它胺类缓蚀剂的研究,如苯扎溴胺、十四胺、十二胺和丙烯酰胺等。
这些缓蚀剂常与其他缓蚀剂复配使用,可望获得更好的效果[7]。
212 硫脲及其衍生物硫脲及其衍生物早在20世纪20年代初就已经用于金属酸洗,是一种较普遍应用的金属缓蚀剂。
近几年来硫脲及其衍生物也开始作为盐水介质中的钢铁缓蚀剂的主要成分[8]。
硫脲衍生物主要有N 原子上的取代衍生物如甲基硫脲、二甲基硫脲、四甲基硫脲、乙基硫脲、二乙基硫脲、正丙基硫脲、二异丙基硫脲、烯丙基硫脲、苯基硫脲、甲苯基硫脲和氯苯基硫脲。
另外还有C原子上的取代衍生物如硫代乙酰胺等。
邓海英[9]等研究了硫脲对X70钢在H2SO3溶液中的缓蚀作用,发现硫脲在H2SO3浓度为10 mmol・L-1,p H=317的HAc2NaAc缓冲体系中对X70钢具有较好的缓蚀作用。
张健[10]等研究了盐酸溶液中硫脲在低碳钢表面的吸附特性。
目前,硫脲在缓蚀剂方面的研究已经较为成熟,应用广泛。
213 咪唑啉类缓蚀剂咪唑啉类化合物既具有良好的缓蚀性,又属于低毒物质,近几年对其作为缓蚀剂的研究与开发受到了广泛的关注。
赵景貌[11]研究了咪唑啉和硫脲复配后对碳钢在CO2盐水溶液中的缓蚀协同作用,研究结果显示咪唑啉缓蚀剂与硫脲之间存在良好的缓蚀协同效应,可在钢表面形成更致密的缓蚀剂膜,缓蚀效果比单独使用咪唑啉缓蚀剂效果更好。
柴成文[12]等研究了改性咪唑啉缓蚀剂对碳钢CO2腐蚀产物膜形貌和力学性能的影响,他们合成的改性咪唑啉缓蚀剂对表面腐蚀的X65管线钢在温度低于75℃时缓蚀效率达到90%以上,且对腐蚀产物膜的结构和形貌有极大的影响。
214 苯并三氮唑缓蚀剂苯并三氮唑作为铜缓蚀剂有非常广泛的应用。
1985年Subramanyan[13]等的开展的有关苯并三氮唑在低碳钢表面上缓蚀作用研究,开启了苯并三氮唑在铁缓蚀剂方面的研究和应用。
黄乃宝、梁成浩[14]研究了溴化锂溶液中苯并三氮唑对碳钢的缓蚀作用,研究发现苯并三氮唑通过与碳钢表面形成Fe2B TA型配合物的钝化膜,阻碍侵蚀性Br-吸附从而起到缓蚀作用。
蒋伏广、陆柱[15]将钼酸钠与苯并三氮唑复配,对溴化锂溶液中的碳钢进行了缓蚀性研究,结果显示二者具有一定的协同缓蚀效应。
另外,苯并三氮唑和乌洛托品的复配研究表明,二者具有明显的协同效应。
215 醛类缓蚀剂近几年,肉桂醛、糠醛等醛类缓蚀剂作为环境友好型缓蚀剂开始受到关注。
肉桂醛是近年来发展的高效低毒醛类有机缓蚀剂,其对金属的缓蚀作用主要是基于吸附和聚合成膜过程[16～17]。
W1W1Frenier[18]推荐将含有肉桂醛、季胺盐和非离子表面活性剂的低毒缓蚀剂配方用于工业清洗过程。
周欣、何晓英[19]等用电化学方法研究了肉桂醛缓蚀剂对X60碳钢的缓蚀作用,并用阳离子表面活性剂苯扎溴胺与肉桂醛复配,研究其协同效应。
糠醛是一种混合控制型植物缓蚀剂。
刘峥[20]探讨了糠醛在酸性溶液中对碳钢的缓蚀性能,并将糠醛与乌洛托品、硫脲复配,对比其效果。
通过比较发现,单独使用糠醛作为缓蚀剂的效果不理想,将其与乌洛托品复配后效果显著提高。
范建凤[21]等以电化学方法研究了糠醛在盐酸溶液中对碳钢的缓蚀性能,更系统地研究了糠醛与乌洛托品的复配缓蚀效果,证明糠醛具有明显的缓蚀性能,与乌洛托品复配后缓蚀效果得到显著提高。
3 有机缓蚀剂在铁质文物保护中的进展 有机缓蚀剂在铁质文物保护中的应用较早,但是这方面的系统研究还比较少。
在铁器的缓蚀保护中曾使用过亚硝酸二环乙胺、碳酸环乙胺、亚硝酸二异丙胺及氨水等气相缓蚀剂[22]。
丁艳梅、许淳淳[23～24]将有机胺A与乌洛托品以1∶1制成一种新型的气相缓蚀剂,缓蚀效率达到9615%,并用这种缓蚀剂对真实铁质文物进行缓蚀保护,获得了较好的效果。
广西博物馆对汉代铁骑进行修复时,使用了苯并三氮唑作为缓蚀剂[25]。
杨植震[26]等以低碳钢模拟铁器文物,在315%的NaCl溶液中用苯并三氮唑等缓蚀剂进行缓蚀效果比较,发现苯并三氮唑有较好的缓蚀效果。
4 有机缓蚀剂在铁质文物保护中的发展前景 有机缓蚀剂在铁质文物保护中的研究还很有限。
目前已知的有机缓蚀剂至少有141个品种,但81 化 工 技 术 与 开 发 第37卷多数有机化合物都有毒性。
用于铁质文物的缓蚀剂要求毒性小,环境友好,对游客和博物馆工作人员健康安全不构成威胁。
目前,开发具有多功能、高效、低毒、长效性能的缓蚀剂成为有机缓蚀剂的发展方向。
同时,研发生物型缓蚀剂,有机缓蚀剂间合成新型缓蚀剂及有机缓蚀剂间的复配协同作用[27～29],将成为有机缓蚀剂发展的重要内容。
参考文献:[1] 张大胜1缓蚀剂[M]1北京:化学工业出版社,20021[2] 许飞,等1铁质文物高效缓蚀剂的实验室研究[C]1中国文物保护技术协会第四次学术年会论文集1[3] Sathiyanarayanan S,et al1S oluble conducting polyethoxy aniline as an inhibitor for iron in HCl[J]1Corro2sion Science D11992,33(12):182311[4] De Berry W1Modification of the Electrochemical andCorrosion Behavior of Stainless Steels with an Electroac2tive Coating[J]1Electrochemical S ociety,1985,132:1021[5] 林卫丽,等1水溶性聚苯胺在5%盐酸中对碳钢腐蚀效果的研究[J]1材料保护,2006,39(5):7291[6] 郑慧敏1苯并三氮唑、乌洛托品在酸洗中的缓蚀作用[J]1太原科技,2001,(2):191[7] 李向红1缓蚀协同效应研究现状及展望[J]1清洗世界,2006,(11):212221[8] 郭良生,黄霓裳,石小燕,等1XM-505盐水介质缓蚀剂的配制[J].材料保护,1999,32(2):361[9] 邓海英,等1硫脲对X70钢在H2SO3溶液中的缓蚀研究[J]1华西师范大学学报(自然科学版),2005,3(1):741[10] 张健,等1硫脲自盐酸溶液中在低碳钢表面的吸附特性[J]1化学研究与应用,2000,122(1):512541[11] 赵景貌,等1咪唑啉衍生物与硫脲之间的缓蚀协同效应研究[J]1电化学,2004,10(4):44024451[12] 柴成文,等1改性咪唑啉缓蚀剂对碳钢CO2腐蚀产物膜形貌和力学性能的影响[J]1材料工程,2007,(1):291[13] Subramanyan N C,Mayanns S M1Azoles as corrosioninhibitors for mild steel in alkaline mine warer[J]1Cor2rosion Science,1985,25(3):1631[14] 黄乃宝,梁成浩1溴化锂溶液中苯并三氮唑对碳钢缓蚀作用研究[J]1材料科学与工业,2004,4(2):2051 [15] 蒋伏广,陆柱1钼酸钠与苯并三氮唑对碳钢在溴化锂溶液中缓蚀作用的协同效益[J]1华东理工大学学报,2004,30(2):15321561[16] Growcock F B,Lopp V R1The inhibition of steel cor2rosion in hydrochloric acid with32phenyl222propyn212ol[J]1Corrosion Science,1988,28(4):39724101 [17] Growcock F B,Frenier W W1J1Electrochem1S oc1K inetics of Steel Corrosion in Hydro2chloric Acid Inhib2ited with trans2Cinnamaldehyde[J]11988,135(4):8171[18] Frenier W W1Development and testing of a low toxicityacid corrosion inhibitor for industrial cleaning applica2tions[J]1Materials Performance,1997,36(2):631 [19] 周欣,等1肉桂醛对X60碳钢的缓蚀行为的电化学研究[J].西华师范大学学报(自然科学版),2003,12(4):4341[20] 刘峥1糠醛对碳钢缓蚀性能的研究[J]1材料保护,2001,34(4):8291[21] 范建,马小,白慧平1糠醛对20#碳钢缓蚀作用的电化学研究[J]1江西师范大学学报(自然科学版),2007,3(2):1531[22] 魏书亚1化学原理与方法在文物保护中的应用[J]1华夏考古,1995,(3):1001[23] 丁艳梅,许淳淳1复合气相缓蚀剂对铁质文物缓蚀机理的研究[J]1腐蚀科学与防护技术,2006,7(14):2411[24] 丁艳梅,等1铸铁文物用气相缓蚀剂研究[J]1腐蚀与防护,2006,27(1):1261[25] 潘郁生,黄槐武1广西博物馆汉代铁器修复保护研究[J]1文物保护与考古科学,2006,8(3):51[26] 杨植震,等1铁器文物的缓蚀研究(Ⅰ)———苯并三氮唑对低碳钢的缓蚀作用[J]1复旦学报,1994,10(5):5841[27] 杨尚军,等1生物缓蚀剂的研究进展[J]1表面技术,2006,2(1):122131[28] 李言涛,侯保荣1天然环保型缓蚀剂近期研究进展[J]1腐蚀科学与防护技术,2006,1(1):372391 [29] 王慧龙,郑家 1环境友好缓蚀剂的研究进展[J]1腐蚀科学与防护技术,2002,9(5):27522791(下转第16页)91第10期 李 园等:钢铁及铁质文物有机缓蚀剂的研究进展 [14] VAL EN TIN I M ,GROPPI G ,CRISTIAN I C ,et al ,The deposition of γ2Al 2O 3layers on ceramic and metallic supports for the preparation of structured catalysts [J ]1Catal 1Today ,2001,69:30723141[15] Tang X L ,Zhang B C ,Li Y ,et al 1Carbon monoxideoxidation over CuO/CeO 2catalysts [J ]1Catal 1Today ,2004,(93295):191 1981[16] 黄海凤,唐伟1Cu 2Mn 复合氧化物及稀土助剂对VOC S 催化燃烧性能的研究[J ]1浙江工业大学学报,2004,32(4):40724111C atalytic Performance of Monolithic C atalyst DirectlyCoated with Ce 0.8Cu 0.2O 2-δOxidesS ON G Y u 2peng ,J IN Zhu 2nian(College of Chemistry and Medicine Engineering ,Jinhua College of Profession and Technology ,Jinhua 321017,China )Abstract :The monolithic catalyst directly coated with Ce 0.8Cu 0.2O 2-δoxides was prepared by impregnation method using the Ce 0.8Cu 0.2O 2-δmixed oxides as precursor.The ultrasonic vibration experiment showed that the Ce 0.8Cu 0.2O 2-δcoating could anchor and interlocks well on the ing catalytic combustion of ethyl acetate as a model reaction ,catalytic performance of the Ce 0.8Cu 0.2O 2-δmonolithic catalyst was investigated.It was found that the Ce 0.8Cu 0.2O 2-δmonolithic catalyst exhibited high catalytic activity.B ET and H 2-TPR re 2sults showed that the catalytic activity of the catalyst was related to the quantity of the active component of the coated Ce 0.8Cu 0.2O 2-δsolid solution.Accorded to the experiment results ,when the loading of Ce 0.8Cu 0.2O 2-δsolid solution was 3wt %,the coating could anchor and interlocks well on the substrate ,and the monolithic cat 2alysts exhibited perfect catalytic activity.K ey w ords :monolithic catalyst ;Ce 0.8Cu 0.2O 2-δoxides coating ;catalytic combustion ;ethyl acetate(上接第19页)R esearch Development of Organic Corrosion InhibitorL I Y uan1,2,ZHA N G Zhi 2guo ,S H EN Da 2guo ,M A Qi ng 2li n(1.Beijing University of Science and Technology ,Beijing 100083,China ;2.China National Institute of Cultural Property ,Beijing 100029,China )Abstract :The characteristic ,mechanism and research situation of organic corrosion inhibitor had been re 2viewed.The study on five series organic corrosion inhibitors ,included aldehyde ,thiourea and its derivatives ,imidazoline ,benzotriazole and amine ,had been introduced.The development of the organic corrosion inhibitor had been prospected.K ey w ords :organic corrosion inhibitor ;steel ;historic iron objects61 化 工 技 术 与 开 发 第37卷。
