【摘 要】
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B10铜镍合金制造的滨海电厂凝汽器管路和舰船冷却系统由于长期输运高速流动的海水介质,在服役过程中出现了严重的冲刷腐蚀失效.在封闭循环海水冷却系统中,添加缓蚀剂是一种简单有效且可行性强的防护手段,但国内外对海水环境中铜镍合金缓蚀剂的研究大多局限于静态或准静态条件下的实验研究,缺乏针对流动条件下流速和分子结构影响缓蚀性能的理论和实验研究,因此研究流速和缓蚀剂分子结构对缓蚀剂缓蚀性能的影响以及缓蚀剂成膜
【机 构】
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中国科学院深圳先进技术研究院,深圳 518055;中国科学院金属研究所,沈阳 110016 中国科
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B10铜镍合金制造的滨海电厂凝汽器管路和舰船冷却系统由于长期输运高速流动的海水介质,在服役过程中出现了严重的冲刷腐蚀失效.在封闭循环海水冷却系统中,添加缓蚀剂是一种简单有效且可行性强的防护手段,但国内外对海水环境中铜镍合金缓蚀剂的研究大多局限于静态或准静态条件下的实验研究,缺乏针对流动条件下流速和分子结构影响缓蚀性能的理论和实验研究,因此研究流速和缓蚀剂分子结构对缓蚀剂缓蚀性能的影响以及缓蚀剂成膜机理具有重要意义.本文选择了三种不同分子结构的三氮唑化合物,分别为1,2,4-三氮唑(TA)、3-氨基-1,2,4-三氮唑(ATA)和3-氨基-5-巯基-1,2,4-三氮唑(AMT),利用模拟动态冲刷腐蚀实验装置研究了不同分子结构的三氮唑化合物在不同流速条件下对B10铜镍合金在模拟海水中缓蚀性能的影响,利用表面分析和理论计算方法研究了不同分子结构的三氮唑化合物在不同流速条件下成膜状况和成膜机理.研究结果表明：由于流动对缓蚀剂分子的传质作用和流动对缓蚀剂分子膜的剪切破坏作用相互竞争,对于具有较少吸附中心的化合物TA和ATA的缓蚀率随着流速的增加,呈现先减小后增大的趋势,而具有较多吸附中心的化合物AMT的缓蚀率呈现逐渐增加的趋势,三种化合物中AMT的缓蚀率最高.x光电子能谱分析结果进一步解释了缓蚀剂缓蚀性能差异的原因,在流动传质作用占优势的条件下AMT分子结构中较多吸附中心促进成膜质量的提高.理论计算发现流动产生的溶剂化效应和质子化效应促使具有多吸附中心结构的AMT更容易吸附在表面并表现出最佳的缓蚀性能,这与实验结果一致.
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