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气相缓蚀剂防锈性能的电化学测试-ACM法327气相缓蚀剂防锈性能的电化学测试-ACM法周学杰付志勇张三平(武汉材料保护研究所，武汉，430030)摘要：采用一种新的电化学方法—ACM法，测试研究气相缓蚀剂和气相防锈塑料膜在大气中的缓蚀性能，并测定其对不同金属表面状况的缓蚀能力；结果表明该方法可快速研究评定气相缓蚀剂的缓蚀性能。关键词：气相缓蚀剂，电化学1慨况气相缓蚀剂是一类靠其缓缓蒸发逸出蒸汽弥漫于被保护件表面，以隔离环境腐蚀因素与被保护基体相互作用，或本身具有钝化功能而达到防锈或防腐蚀的材料，其防腐机理是利用气相缓蚀剂（VCI）的挥发特性，在封闭的空间里使VCI充盈期间，并达到一定的浓度，这些VCI分子到达金属表面后，吸附于被保护金属表面，形成一层保护膜，阻滞了锈蚀的发生。气相缓蚀剂缓蚀性能测试常用的方法是失重法，由于其缓蚀功能的发生是在薄层液膜下进行，常规的在溶液中电化学测试方法不很实用。ACM为大气腐蚀监测探头，系由多层薄铁片与铜片交替排列，中间由绝缘薄膜相互隔开绝缘构成的Fe/Cu电偶腐蚀电池，通过测定ACM在大气薄液层中的腐蚀电流，研究金属在大气环境中的腐蚀行为及大气环境因素对金属腐蚀的影响[1]。本试验采用ACM试验方法测量气相缓蚀剂对金属的缓蚀性能；与常规测量方法相比，能更快速、真实地反映气相缓蚀剂的缓蚀作用。2试验方法2.1试验装置如图1是测试系统示意图，由Fe/Cu电偶腐蚀电池、大气腐蚀电流监测仪、测量容器组成，试验条件室温，RH为100%。测量容器为Φ300mm的干燥器，底部加2/3蒸馏水，第十三届全国缓蚀剂学术讨论会论文集328图1ACM腐蚀电流测试装置试验材料：气相防锈粉剂(V1)，气相防锈塑料膜(V2)。试验方法：试验时将ACM置于干燥器隔板上，气相防锈粉剂试验：称1克V1放在塑料膜上(尺寸50×50mm)，再置于干燥器隔板上。Fe/CuACMH2OACM大气腐蚀电流监测仪气相防锈塑料膜试验：将V2裁成100×100mm规格，弯成弓形架在ACM上面。测量有无气相防锈材料时ACM的腐蚀电流。2.2空气中吸潮腐蚀试验将ACM表面用金相砂纸打磨光亮，丙酮去油脱水，放入相对湿度为100%RH的试验槽中，测定腐蚀电流变化，时间2小时。2.3空气中预腐蚀腐蚀试验将ACM处理后，先放入100%RH环境中预腐蚀24小时，用电吹风吹干ACM表面，放入试验槽中，测试2小时腐蚀电流变化。2.4盐雾预腐蚀后腐蚀试验将ACM处理后，先放入盐雾箱中(5%NaCl喷雾，35℃环境，GB/T10125-97)预腐蚀2小时，取出用电吹风吹干ACM表面，再放入试验槽中，测定腐蚀电流。3试验结果和讨论3.1空白吸潮腐蚀试验(1)试验结果见表1和图2，气相缓蚀剂防锈性能的电化学测试-ACM法329表1空白ACM腐蚀试验结果项目平均腐蚀电流(µA)昀大腐蚀电流(µA)腐蚀电量(库仑)缓蚀效率外观空白0.4910.5660.00353可见明显的腐蚀点空白+防锈膜0.1710.1910.0012365%未见腐蚀空白+缓蚀剂0.09780.1180.00070480.1%未见腐蚀0.00E+001.00E-072.00E-073.00E-074.00E-075.00E-076.00E-07020406080100120Time(min)Corrosioncurrent(A)空白空白+防锈膜空白+缓蚀剂图2ACM腐蚀电量时间曲线由表1和图2可知，该气相缓蚀剂和气相防锈膜均具有明显的缓蚀效果，从累积积分电量其缓蚀率分别为65%和80%。3.2空气带锈腐蚀试验结果见表2和图3，试验结果表明ACM在空气中带锈测量的缓蚀效率与不带锈时的缓蚀效率接近，但带绣ACM的腐蚀电流大于不带绣的。表2带锈ACM腐蚀试验结果项目平均腐蚀电流(µA)昀大腐蚀电流(µA)腐蚀电量(库仑)缓蚀效率带锈1.342.210.009648带锈+防锈膜(V2)0.5130.8430.00369361.7%带锈+缓蚀剂(V1)0.2680.4910.00192980.0%第十三届全国缓蚀剂学术讨论会论文集3300.00E+005.00E-071.00E-061.50E-062.00E-062.50E-06020406080100120Time(min)Corrosioncurrent(A)带锈带锈+防锈膜带锈+缓蚀剂图3带锈ACM腐蚀电量时间曲线3.3盐雾带锈ACM腐蚀试验气相防锈粉剂试验结果见表3和图4，表3盐雾带锈ACM腐蚀试验结果项目平均腐蚀电流(µA)昀大腐蚀电流(µA)腐蚀电量(库仑)缓蚀效率空白52.074.90.3744空白+缓蚀剂(V1)28.440.40.204545.38%0.00E+002.00E-054.00E-056.00E-058.00E-0502040608010012Time(min)Corrosioncurrent(A)0盐雾带锈盐雾+缓蚀剂图4盐雾带锈ACM腐蚀电流时间曲线由上面试验结果可知：气相防锈粉剂和气相防锈膜，无论对无锈的钢，还是带锈的钢均具有明显的缓蚀能力，气相防锈膜缓蚀能力低的原因，可能是由于试验用的防锈膜面积太小，挥发出的缓蚀剂浓度不够，不同缓蚀剂浓度对其缓蚀性能的影响，有待进一步研究。在相同的环境下，试样表面是否有锈蚀，其腐蚀电流大小不一样，其腐蚀电流随表面腐蚀产物的生成而增加；盐雾带锈ACM电池的腐蚀电流昀大，无绣的ACM电池的腐蚀电流昀小，说明金属表面的锈蚀物，影响金属的腐蚀性能，同时影响气相缓蚀剂的缓蚀性能。盐雾带锈的腐蚀电流较大，缓蚀率较低，是由于生成的锈层中含有氯离子，表面活性较大，使锈层失去保护性能[2]。气相缓蚀剂防锈性能的电化学测试-ACM法3314结论(1)采用ACM法可以快速评定气相缓蚀剂的缓蚀性能。(2)气相防锈粉剂和气相防锈塑料膜对钢均具有明显的缓蚀能力，在洁净的大气中，其缓蚀效率分别为80%和65%。(3)钢铁表面生成的不同锈蚀物影响其腐蚀性能。参考文献：[1]周学杰.低合金钢大气腐蚀的电化学研究.腐蚀科学与防护技术,1995年03期[2]小若正伦（日）金属的腐蚀破坏与防蚀技术.1988年,化学工业出版社