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总体概况

随着缓蚀剂应用领域的不断扩大和环境保护意识的增强,新型高效环境友好型缓蚀剂的应用开发已受到越来越多的重视。但是,当前在新型高效环境友好型缓蚀剂的开发上仍面临着生产成本偏高、理论研究滞后等诸多亟待解决的问题。因此发展适合缓蚀体系特点的测试技术和研究方法将成为缓蚀剂性能研究的重要内容之一。
 

缓蚀剂在金属表面形成的保护膜的结构是多样的,而电化学方法以电信号作为激励和检测手段,可以对缓蚀剂与金属界面的结构进行表征,从而对缓蚀剂的缓蚀性能及缓蚀机理进行研究。因此发展灵敏高效、无损及适用范围广的电化学研究方法,完善数据分析手段是深化缓蚀剂研究水平的重要方向。同时,把电化学测试技术与现代表面分析测试技术(如扫描电子电镜、X射线光电子能谱、红外光谱、拉曼光谱等)结合起来,可以从不同角度深入研究缓蚀剂对材料表面的缓蚀行为和作用机理,指导新型缓蚀剂的研发和配方优化。 

电化学频率调制(EFM)技术是一种较新的测量腐蚀速率的电化学方法。电化学频率调制技术与交流阻抗测量技术类似。测试过程中外加信号为两个频率不同的正弦波,此时电流响应信号不仅包括基底频率,同时包括了两个正弦波的线性耦合,经傅立叶转换后,电流的谱峰比外加线性信号时高,从而提高了测试的灵敏度。不仅如此对于受传输过程控制的均匀腐蚀,可根据电流谱峰高、调谐频率以及基频计算材料的腐蚀速度,从而实现在线检测材料的腐蚀速度。该技术已成功地应用在低碳钢在稀硫酸溶液中的腐蚀检测。EFM技术以其不需预知Tafel常数、极化信号弱、测试时间短的优点成为腐蚀速率在线检测的理想选择之一。

 

EFM技术的应用受到腐蚀体系的限制,由于扰动频率不可能无限降低,对于低腐蚀速率或高时间常数的体系,EFM测得的腐蚀速率通常由于腐蚀体系的响应未达稳态而偏大。EFM技术目前主要应用于钢铁在添加或不添加缓蚀剂的酸性环境(高腐蚀速率)体系。Kus等[34]对铜、铝、不锈钢、低碳钢在NaCl溶液中及低碳钢在稀硫酸中的体系进行了EFM测试并对EFM技术进行了评价。Abdel-Rehi等[35]利用该技术研究了硫脲衍生物对铁在酸性介质中的缓蚀作用。Amin等[35]对利用Tafel外推法、EFM技术以及化学方法测得的Fe在HCl溶液中的腐蚀速率进行了比较。结果表明,电化学方法及化学方法测得的腐蚀速率具有很好的一致性。