TiO2防銹劑的制備及應用研究.pdf

1、材料的腐蝕造成了自然資源的巨大浪費甚至導致災難性事故的發(fā)生。防止金屬和非金屬材料及其制品的腐蝕在工業(yè)上具有重要的意義。目前工業(yè)用高效緩蝕劑大多是有機化合物，他們通過分子中含有的氮，硫原子或者多重鍵在金屬表面發(fā)生吸附，如果緩蝕劑濃度過高，在保護基體的同時，會使涂層兩側(cè)的滲透壓發(fā)生變化(特別是含有鉬酸鹽，鉻酸鹽和硼酸鹽的緩蝕劑)。涂層內(nèi)側(cè)具有較高的滲透壓，從而破壞兩側(cè)的穩(wěn)定性，使水分子通過涂層，使基體腐蝕生銹。因此，研制一種新的能夠長期、有

2、效對基體進行保護的緩蝕劑成為人們研究的熱點。納米TiO2粒子具有獨特的物理化學性能，廣泛應用于涂料、傳感器、介電材料、催化劑及其載體領域。TiO2作為重要的過渡金屬氧化物材料，其防銹性能也得到人們的關注。目前有關納米TiO2防銹方面應用，主要是作為金屬表面沉積膜。
　　 本論文利用有機羧酸通過溶膠-凝膠法對納米二氧化鈦進行表面修飾，制得表面修飾的納米二氧化鈦，使其在基礎油中具有優(yōu)良的分散性。并通過IR，TEM，TG-DTA、XP

3、S、XRD等現(xiàn)代測試方法對其物理和化學性質(zhì)進行表征，進一步證明有機羧酸和納米二氧化鈦以雙齒螯合形式成鍵，納米粒子直徑小于100nm。
　　 脂肪酸修飾納米TiO2作為緩蝕劑分散在基礎油中。相對于基礎油樣品，測得樣品的極化曲線數(shù)據(jù)中，腐蝕電流密度明顯減小。添加油酸修飾TiO2(5wt％)的樣品緩蝕效率超過90％，防護時間出現(xiàn)明顯的增長。論文通過電化學阻抗和掃描電鏡技術聯(lián)合使用，研究45＃碳鋼緩蝕機理，Nyquist圖和Bode圖的

4、特征表明，添加納米TiO2后，腐蝕過程發(fā)生明顯變化，表現(xiàn)出明顯的自修復性能。
　　 表面覆蓋添加納米TiO2的基礎油樣品的45＃鋼，在0.5wt％的NaCl溶液中的緩釋過程可分為四個階段：點蝕誘導期、點蝕發(fā)展期、沉積層自修復期和腐蝕加劇期。在點蝕誘導期，阻抗復平面圖上可以觀察到明顯的感抗特征或?qū)嵅渴湛s現(xiàn)象。隨著穩(wěn)定點蝕的形成，進入點蝕發(fā)展期；在EIS復平面圖上呈現(xiàn)兩個時間常數(shù)，體系的阻抗進一步減小。在沉積層自修復期，復平面圖上具