|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коррозия: материалы, защита №9 за 2020 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
Обзорные статьи
- Порфирины, фталоцианины и их производные как ингибиторы коррозии металлов О. Ю. Графов, Л. П. Казанский, д–р хим. наукФГБУН «Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН» (ИФХЭ РАН)Москва, 119071, РФe–mail: grafov.oleg88@gmail.com, 1
DOI: 10.31044/1813–7016–2020–0–9–1–10В работе рассматривали применение порфиринов, фталоцианинов и их производных в качестве ингибиторов коррозии. Эти макромолекулы содержат четыре пиррольных цикла, связанных в плоское кольцо четырьмя —СН= группами в случае порфиринов, а в случае фталоцианинов —N= группами. Четыре пиррольных атома азота образуют внутренний квадрат, который может быть занят катионом металла. Высокое ингибирующее действие этих макромолекул объясняется их сильной хемосорбцией на поверхности металлов. Такая адсорбция определяется планарностью молекулы и многоконтурной сопряженной системой с неподеленными электронами атомов азота. Большой вклад в π-взаимодействие могут вносить π-электроны 16-членного кольца.
В статье обсуждены результаты гравиметрических измерений, электрохимических исследований методами потенциодинамических поляризационных кривых и спектроскопии электрохимического импеданса (СЭИ). Проанализированы основные механизмы формирования этими гетероциклическими ингибиторами ультратонких (наноразмерных) защитных слоев на поверхности разных металлов в различных средах, преимущественно в кислых.
В приведенных работах качественный состав и строение поверхностных адсорбционных слоев изучали с помощью рентгеновской фотоэлектронной и колебательной спектроскопии, а морфологию поверхности исследовали с помощью растрового электронного микроскопа. Адсорбцию в растворе in situ исследовали методом отражательной эллипсометрии с определением свободной энергии адсорбции. В ряде работ приводится попытка корреляции эффективности ингибирования макроциклических ингибиторов коррозии с результатами квантово-химических расчетов.
Ключевые слова: макромолекулы, порфирины, фталоцианины, поляризационные кривые, электрохимический импеданс, растровая электронная микроскопия, РФЭС- и колебательная спектроскопия, эллипсометрия, квантово-химические расчеты.
Общие вопросы коррозии
- Влияние солей железа (III) на коррозию и наводороживание сталей в растворах соляной кислоты и ее смеси с фосфорной кислотой Я. Г. Авдеев, д–р хим. наук, Л. В. Фролова, канд. хим. наук, А. В. Панова, Ю. И. Кузнецов, д–р хим. наукФГБУН «Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН» (ИФХЭ РАН)Москва, 119071, РФe–mail: avdeevavdeev@mail.ru, 11
DOI: 10.31044/1813–7016–2020–0–9–11–17Изучены коррозия и наводороживание высокопрочной стали 70С2ХА и низкоуглеродистой стали 08пс в 2,0 M HCl, 1,0 M HCl + 1,0 М H3PO4 и 2,0 M H3PO4, содержащих соли Fe(III), в диапазоне температур 25—60 °C. Наводороживание сталей в этих средах зависит от химического состава стали, анионного состава коррозионного раствора, концентрации в нем солей Fe(III), температуры, наличия в среде ингибитора коррозии. Установлено, что в случае потенциальной опасности накопления в ингибированных травильных солянокислых растворах солей Fe(III), значительно увеличивающих их коррозионную агрессивность в отношении сталей, перспективно их заменять смесями HCl и H3PO4, ингибированными композицией ИФХАН-92, KNCS и уротропина (мольное соотношение компонентов 9:1:400). В отличие от аналогичного раствора HCl в такой среде коррозионные потери и наводороживание высокопрочной и низкоуглеродистой сталей незначительны даже в случае существенного накопления катионов Fe(III) (до 0,1 М).
Ключевые слова: кислотная коррозия, ингибиторы коррозии, высокопрочная сталь, низкоуглеродистая сталь, наводороживание стали, соляная кислота, фосфорная кислота, хлорид железа (III), фосфат железа (III).
Ингибиторы коррозии
- Ингибирование коррозии сплава Мг90 композициями на основе олеата натрия. Ч. II. Хелатореагенты и триалкоксисиланы В. А. Огородникова, Ю. И. Кузнецов, д–р хим. наук, А. А. Чиркунов, канд. хим. наукФГБУН «Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН» (ИФХЭ РАН)Москва, 119071, РФe–mail: masildik@mail.ru, 18
DOI: 10.31044/1813–7016–2020–0–9–18–24В настоящей статье рассматривается возможность применения для защиты от коррозии во влажной атмосфере технического магния Мг90 двух хелатореагентов (8-гидроксихинолина и акациевого танина) и двух триалкоксисиланов (винилтриметоксисилана, ВТМС, и аминоэтиламинопропилтриметоксисилана, АЭАПТМС) в качестве добавки, усиливающей защитное действие ранее исследованных растворов олеата натрия и его композиции с флюфенаминатом натрия (ИФХАН 25Ф). Показано, что в условиях периодической конденсации влаги на образцах, композиция 13 мМ ОлН + 3 мМ 8-гидроксихинолина обеспечивает наиболее высокую степень защиты Mg среди иследованных двухкомпонентных смесей. Добавки 4 мМ ВТМС или АЭАПТМС способствуют усилению защитного действия по отношению к техническому магнию ОлН и смесевого ингибитора ИФХАН 25Ф. Наибольшую эффективность защиты обеспечивает пленка, сформированная в растворе ИФХАН 25Ф с АЭАПТМС при увеличении продолжительности пассивации с 10 до 60 мин.
Ключевые слова: коррозия, технический магний, ингибиторы коррозии, пассивация, олеат натрия, 8-гидроксихинолин, триалкоксисиланы.
- Влияние пирокатехина на электрохимическое поведение ржавой арматурной стали в хлоридсодержащем бетоне И. А. Гедвилло, канд. хим. наук, А. С. Жмакина, Н. Н. Андреев, д–р хим. наукФГБУН «Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН» (ИФХЭ РАН)Москва, 119071, РФe–mail: n.andreev@mail.ru, 25
DOI: 10.31044/1813–7016–2020–0–9–25–29При ингибиторной защите железобетонных конструкций часто приходится иметь дело с ржавой арматурой. Поэтому исследование влияния ингибиторов коррозии (контактных и мигрирующих) на коррозионно-электрохимическое поведение ржавой арматурной стали в бетоне — обязательный этап разработки эффективных препаратов.
Ранее в опытах на зачищенной арматурной стали было показано, что некоторые производные фенолов эффективно предотвращают инициирование ее коррозии в модельной хлоридсодержащей поровой жидкости. В настоящей работе изучены защитные свойства пирокатехина (ПКХ) в отношении ржавой арматурной стали в бетоне.
С использованием коррозионно-электрохимических методов показано, что введение с водой затворения 1% ПКХ в бетон, содержащий 3% NaCl, обеспечивает пассивное состояние ржавой арматуры в жестких условиях капиллярного подсоса влаги и постоянной анодной поляризации.
Внешняя обработка бетонной поверхности образцов, изготовленных с использованием ржавой арматурной проволоки, 3%-ным раствором ПКХ переводит сталь в пассивное состояние.
Ключевые слова: коррозия в бетоне, ингибиторы коррозии, контактные ингибиторы коррозии, мигрирующие ингибиторы коррозии, пирокатехин.
Защитные покрытия
- Влияние добавки графитового материала на кинетику электроосаждения и морфологию осадков цинка Т. Ю. Ялымова, канд. техн. наук, Н. Д. Соловьёва, д–р техн. наукФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А.», Энгельсский технологический институт (филиал)г. Энгельс, 413100, РФe–mail: Shevchenko.tatyana@list.ru, 30
DOI: 10.31044/1813–7016–2020–0–9–30–33Установлено влияние добавки графитового материала, содержащегося в отработанном растворе электрохимического синтеза бисульфата графита, на кинетику электроосаждения и морфологию осадков цинка. Исследовано влияние импульсного режима электролиза на структуру и свойства полученных покрытий на основе цинка.
Ключевые слова: электроосаждение, импульсный режим электролиза, графитовый материал, отработанный раствор.
- Влияние наночастиц CeAlO3 на эффективность силановых покрытий для сплава AZ31 Ф. Занотто*, А. Фриньяни, А. Бальбо, В. Грасси, С. МонтичеллиЦентр изучения коррозии и металлургии им. А. Дакко, кафедра машиностроения, Феррарский УниверситетВиа Ж. Сарагат 4a, 44122 Феррара, Италия*e–mail: zntfrc@unife.it, 34
DOI: 10.31044/1813–7016–2020–0–9–34–46В настоящей работе изучено влияние добавок наночастиц CeAlO3 на защитные свойства некоторых силанов: 3-меркаптопропилтриметоксисилана (МПТМС); винилтриметоксисилана, (ВТМС); 3-(триметоксисилил)пропил-метакрилата (ТМСПМА) и 1,2-бис-(триэтоксисилил)-этана (БТЭСЭ), которые использованы в качестве конверсионных покрытий на магниевом сплаве AZ31. Среди этих силанов МПТМС является наиболее эффективным, за ним следуют производные винила (ВТМС и ТМСПМА) и, наконец, БТЭСЭ. По сравнению с другими силанами, МПТМС гораздо значительнее снижает как катодный, так и анодный токи и сохраняет эффективную защиту в течение не менее 24 ч. После этого он постепенно теряет свою защитную способность. В то время как на конверсионных покрытиях, полученных из растворов ВТМС, БТЭСЭ, ТМСПМА, первые коррозионные поражения появляются в течение нескольких часов. Для всех силоксановых покрытий существует возможность добавления наночастиц CeAlO3, которые повышают как защитную способность покрытий, так и длительность защитного действия. В частности, чем выше защитное действие силоксанового покрытия, тем выше усиливающий эффект наночастиц. Таким образом, наночастицы CeAlO3 способны повысить защитную способность конверсионного покрытия, ингибирующая эффективность которого более 99% в среде 0,1 М NaCl в течение 168 ч.
Исследования полученных покрытий с помощью спектроскопии электрохимического импеданса (СЭИ) и сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) свидетельствуют об увеличении толщины слоя с 3,5 ± 0,5 мкм до 5,6 ± 0,6 мкм и уменьшении его пористости. Наночастицы тормозят диффузионные процессы, которые, в свою очередь, замедляют анодную реакцию, препятствуя возникновению первых коррозионных поражений.
Ключевые слова: магний, конверсионные покрытия, наночастицы, силаны, СЭИ, СЭМ.
- Памяти Л.П. Казанского , 47
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|