《一种提高咪唑对铝及铝合金缓蚀效率的方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种提高咪唑对铝及铝合金缓蚀效率的方法.pdf（7页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103556154 A (43)申请公布日 2014.02.05 CN 103556154 A (21)申请号 201310545960.1 (22)申请日 2013.11.07 C23F 11/00(2006.01) (71)申请人 湖南工业大学 地址 412007 湖南省株洲市天元区泰山西路 88 号湖南工业大学产学研处 (72)发明人 何新快 江雨妹 吴璐烨 (54) 发明名称 一种提高咪唑对铝及铝合金缓蚀效率的方法 (57) 摘要 本发明公开一种提高咪唑对铝及铝合金缓蚀 效率的方法， 是指在咪唑中加入 2- 苯基 -2- 咪唑 啉后能够显著提高咪唑的缓蚀效率的。
2、方法。一种 提高咪唑对铝及铝合金缓蚀效率的方法， 包括缓 蚀剂的配方及相关工艺条件。包括纯铝及所有各 种型号的铝合金， 缓蚀剂配方为咪唑 10-4 -5mol/ L， 2- 苯基 -2- 咪唑啉的浓度为 10-5-1mol/L ； 腐蚀 ( 缓蚀 ) 时间为 0-100h， 腐蚀温度为 0-100。腐 蚀介质包括酸性、 碱性、 中性以及有机溶液介质。 在不同的参数条件下， 加入 2- 苯基 -2- 咪唑啉后 的咪唑缓蚀效率均能提高二十几个百分点左右， 效果明显。且该方法使用方便， 成本低廉， 操作简 单。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 (19)中华人民共和国国家知。
3、识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 (10)申请公布号 CN 103556154 A CN 103556154 A 1/1 页 2 1. 一种提高咪唑对铝及铝合金缓蚀效率的方法， 包括缓蚀剂的配方及相关工艺条件。 2. 根据权利要求 1 所述的缓蚀剂配方为咪唑 10-4 -5 mol/L， 2- 苯基 -2- 咪唑啉 10-5-1 mol/L ； 腐蚀的时间为 0-100 h， 腐蚀温度为 0-100 。 3. 根据权利要求 1 所述的铝及铝合金包括纯铝及所有各种型号的铝合金。 4. 根据权利要求 1 所述的腐蚀介质包括酸性、 碱性、 中性及有机溶液。 权 利 要 求 。
4、书 CN 103556154 A 2 1/5 页 3 一种提高咪唑对铝及铝合金缓蚀效率的方法 技术领域 0001 本发明涉及抑制金属腐蚀的方法， 特别是一种提高咪唑对铝及铝合金缓蚀效率的 方法。 背景技术 0002 铝及铝合金因质量密度小、 比强度高 , 表面极易氧化形成一层保护膜 , 在大气 中的耐蚀性好而被广泛应用 , 但在酸性、 碱性及其他介质的作用下其表面氧化膜极易被破 坏而发生腐蚀行为， 影响材料的性能和使用。 因此， 长期以来人们一直在寻求各种办法将腐 蚀程度降到最低， 其中应用缓蚀剂已成为非常重要的防腐手段之一。 而传统的缓蚀剂有毒、 难降解且污染环境。咪唑及其衍生物作为一种环境。
5、友好型的缓蚀剂， 在常温常压下能自动 挥发出气体吸附在材料表面， 使用方便， 成本低廉， 操作简单， 因此近年来在国内外金属防 护方面引起了广泛的关注和运用。 与其衍生物相比， 咪唑的缓蚀效率一般较低， 因此在一定 程度上限制了它的使用。 其衍生物的缓蚀效率虽一般较高， 但价格较贵， 且合成过程中易产 生对环境有害的物质。因此， 研究一种有效提高咪唑对铝及铝合金缓蚀效率的方法是十分 必要且有意义的。 发明内容 0003 一种提高咪唑对铝及铝合金缓蚀效率的方法， 包括缓蚀剂的配方及相关工艺条 件。其具体配方和工艺条件为 ： 缓蚀剂配方为咪唑 10-4 -5 mol/L， 2- 苯基 -2- 咪唑。
6、啉 10-5-1 mol/L ； 腐蚀 （缓蚀） 的时间为 0-100 h， 温度为 0-100 ； 腐蚀介质可为酸性、 碱性、 中性及 有机溶液。 具体实施方式 0004 以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。 0005 实施例 1 将尺寸规格为30 mm20 mm2 mm的纯铝试样9份经砂纸打磨、 丙酮及蒸馏水清洗、 干燥、 称重等过程后， 一式 3 份分别置于 15 的 0.5 mol/L H2SO4溶液、 0.5 mol/L H2SO4 + 10-4 mol/L 咪唑溶液及 0.5 mol/L H2SO4 + 10-4 mol/L 咪唑 + 10-5 mol/L 2- 苯。
7、基 -2- 咪 唑啉溶液中 20 h 后取出， 称重， 计算其平均缓蚀效率。结果表明， 当温度为 15 时， 在 0.5 mol/L H2SO4 + 10-4 mol/L 咪唑溶液中， 加入 10-5 mol/L 2- 苯基 -2- 咪唑啉， 能将咪唑对纯 铝的缓蚀效率由 60.2 % 提高到 82.4%。 0006 实施例 2 将尺寸规格为30 mm20 mm2 mm的纯铝试样9份经砂纸打磨、 丙酮及蒸馏水清洗、 干燥、 称重等过程后， 一式 3 份分别置于 15 的 0.5 mol/L H2SO4溶液、 0.5 mol/L H2SO4 + 10-4 mol/L 咪唑溶液及 0.5 mol/。
8、L H2SO4 + 10-4 mol/L 咪唑 + 0.01 mol/L 2- 苯基 -2- 咪 唑啉溶液中 20 h 后取出， 称重， 计算其平均缓蚀效率。结果表明， 当温度为 15 时， 在 0.5 说 明 书 CN 103556154 A 3 2/5 页 4 mol/L H2SO4 + 10-4 mol/L咪唑溶液中， 加入0.01 mol/L的2-苯基-2-咪唑啉， 能将咪唑对 纯铝的缓蚀效率由 60.2 % 提高到 96.9 %。 0007 实施例 3 将尺寸规格为30 mm20 mm2 mm的纯铝试样9份经砂纸打磨、 丙酮及蒸馏水清洗、 干燥、 称重等过程后， 一式 3 份分别置于。
9、 15 的 0.5 mol/L H2SO4溶液、 0.5 mol/L H2SO4 + 10-4 mol/L 咪唑溶液及0.5 mol/L H2SO4 + 10-4 mol/L咪唑 + 1 mol/L 2-苯基-2-咪唑啉 溶液中20 h后取出， 称重， 计算其平均缓蚀效率。 结果表明， 当温度为15 时， 在0.5 mol/ L H2SO4 + 10-4 mol/L 咪唑溶液中， 加入 1 mol/L 的 2- 苯基 -2- 咪唑啉， 能将咪唑对纯铝的 缓蚀效率由 60.2 % 提高到 97.8 %。 0008 实施例 4 将尺寸规格为 30 mm20 mm2 mm 的纯铝试样 9 份经砂纸打。
10、磨、 丙酮及蒸馏水清洗、 干燥、 称重等过程后， 一式 3 份分别置于 15 的 0.5 mol/L H2SO4溶液、 0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L咪唑溶液及0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L咪唑 + 0.01 mol/L 2-苯基-2-咪唑 啉溶液中 20 h 后取出， 称重。计算其平均缓蚀效率。结果表明， 当温度为 15 时， 在 0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L咪唑溶液中， 加入0.01 mol/L的2-苯基-2-咪唑啉， 能将咪唑对 纯铝的缓蚀效率由 74.0 % 提高到 96.7 %。 0009 实施例 5 将尺寸规。
11、格为 30 mm20 mm2 mm 的纯铝试样 9 份经砂纸打磨、 丙酮及蒸馏水清洗、 干燥、 称重等过程后， 一式 3 份分别置于 15 的 0.5 mol/L H2SO4溶液、 0.5 mol/L H2SO4 + 10 mol/L 咪唑溶液及 0.5 mol/L H2SO4 + 5 mol/L 咪唑 + 0.01 mol/L 2- 苯基 -2- 咪唑啉 溶液中 20 h 后取出， 称重。计算其平均缓蚀效率。结果表明， 当温度为 15 时， ， 在 0.5 mol/L H2SO4 + 5 mol/L 咪唑溶液中加入 0.01 mol/L 的 2- 苯基 -2- 咪唑啉， 能将咪唑对纯 铝的缓。
12、蚀效率由 76.6 % 提高到 89.7 %。 0010 实施例 6 将尺寸规格为 30 mm20 mm2 mm 的纯铝试样 9 份经砂纸打磨、 丙酮及蒸馏水清洗、 干燥、 称重等过程后， 一式 3 份分别置于 15 的 0.5 mol/L H2SO4溶液、 0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L咪唑溶液及0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L咪唑 + 0.01 mol/L 2-苯基-2-咪唑 啉溶液中 50 h 后取出， 称重。计算其平均缓蚀效率。结果表明， 当温度为 15 时， 在 0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L 咪唑溶液中加入 0.。
13、01 mol/L 的 2- 苯基 -2- 咪唑啉， 能将咪唑对 纯铝的缓蚀效率由 79.8 % 提高到 97.9 %。 0011 实施例 7 将尺寸规格为 30 mm20 mm2 mm 的纯铝试样 9 份经砂纸打磨、 丙酮及蒸馏水清洗、 干燥、 称重等过程后， 一式 3 份分别置于 15 的 0.5 mol/L H2SO4溶液、 0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L咪唑溶液及0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L咪唑 + 0.01 mol/L 2-苯基-2-咪唑 啉溶液中 100 h 后取出， 称重。计算其平均缓蚀效率。结果表明， 当温度为 15 时， 在 0。
14、.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L 咪唑溶液中加入 0.01 mol/L 的 2- 苯基 -2- 咪唑啉， 能将咪唑对 纯铝的缓蚀效率由 77.5 % 提高到 97.3 %。 0012 实施例 8 以纯铝做工作电极 （暴露面积为 1 cm2， 其余用环氧树脂涂封） ， 以大面积铂片为辅助电 说 明 书 CN 103556154 A 4 3/5 页 5 极， 饱和甘汞电极为参比电极， 测试纯铝分别在 0.5 mol/L H2SO4溶液、 0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L咪唑溶液及0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L咪唑 + 0.01 mo。
15、l/L 2-苯基-2-咪唑 啉溶液中的塔菲尔曲线 ( 测试前， 工作电极在腐蚀介质中的静止时间为 2 S 后立即采集实 验数据 )， 然后由外推法计算它们的腐蚀电流密度， 3 次测量取平均值计算缓蚀效率。结果 表明， 当温度为 15 时， 在 0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L 咪唑溶液中， 在加入 0.01 mol/L 2- 苯基 -2- 咪唑啉， 能将咪唑对纯铝的缓蚀效率由 75.8 % 提高到 96.8 %。 0013 实施例 9 以纯铝做工作电极 （暴露面积为 1 cm2， 其余用环氧树脂涂封） ， 以大面积铂片为辅助电 极， 饱和甘汞电极为参比电极， 测试纯铝分别。
16、在 0.5 mol/L H2SO4溶液、 0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L咪唑溶液及0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L咪唑 + 0.01 mol/L 2-苯基-2-咪唑 啉溶液中的塔菲尔曲线 ( 测试前， 工作电极在腐蚀介质中的静止时间为 20 S 后立即采集 实验数据 )， 然后由外推法计算它们的腐蚀电流密度， 3 次测量取平均值计算缓蚀效率。结 果表明， 当温度为15 时， 在0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L咪唑溶液中， 在加入0.01 mol/ L 2- 苯基 -2- 咪唑啉， 能将咪唑对纯铝的缓蚀效率由 75.8 % 提高。
17、到 98.8 %。 0014 实施例 10 将尺寸规格为 30 mm20 mm2 mm 的铝合金 2024 试样 9 份经砂纸打磨、 丙酮及蒸馏 水清洗、 干燥、 称重等过程后， 一式 3 份分别置于 15 的 0.5 mol/L H2SO4溶液、 0.5 mol/ L H2SO4 + 0.1 mol/L 咪唑溶液及 0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L 咪唑 + 0.01 mol/L 2- 苯 基 -2- 咪唑啉溶液中 20 h 后取出， 称重。计算其平均缓蚀效率。结果表明， 当温度为 15 时， 在 0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L 咪唑溶液中加入 。
18、0.01 mol/L 的 2- 苯基 -2- 咪唑啉， 能将咪唑对铝合金 2024 的缓蚀效率由 71.3 % 提高到 95.1 %。 0015 实施例 11 将尺寸规格为 30 mm20 mm2 mm 的铝合金 5052 试样 9 份经砂纸打磨、 丙酮及蒸馏 水清洗、 干燥、 称重等过程后， 一式 3 份分别置于 15 的 0.5 mol/L H2SO4溶液、 0.5 mol/ L H2SO4 + 0.1 mol/L 咪唑溶液及 0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L 咪唑 + 0.01 mol/L 2- 苯 基 -2- 咪唑啉溶液中 20 h 后取出， 称重。计算其平均缓蚀。
19、效率。结果表明， 当温度为 15 时， 在 0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L 咪唑溶液中加入 0.01 mol/L 的 2- 苯基 -2- 咪唑啉， 能将咪唑对铝合金 5052 的缓蚀效率由 72.8 % 提高到 96.6 %。 0016 实施例 12 将尺寸规格为 30 mm20 mm2 mm 的铝合金 7075 试样 9 份经砂纸打磨、 丙酮及蒸馏 水清洗、 干燥、 称重等过程后， 一式 3 份分别置于 15 的 0.5 mol/L H2SO4溶液、 0.5 mol/ L H2SO4 + 0.1 mol/L 咪唑溶液及 0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mo。
20、l/L 咪唑 + 0.01 mol/L 2- 苯 基 -2- 咪唑啉溶液中 20 h 后取出， 称重。计算其平均缓蚀效率。结果表明， 当温度为 15 时， 在 0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L 咪唑溶液中加入 0.01 mol/L 的 2- 苯基 -2- 咪唑啉， 能将咪唑对铝合金 7075 的缓蚀效率由 74.8 % 提高到 95.4 %。 0017 实施例 13 将尺寸规格为 30 mm20 mm2 mm 的铝合金 5052 试样若干经砂纸打磨、 丙酮及蒸馏 水清洗、 干燥、 称重等过程后， 一式 3 份分别置于 15 的 1mol/L HCl 溶液、 1 mol/L。
21、 HCl+ 0.1 mol/L 咪唑溶液及 1 mol/L HCl+ 0.1 mol/L 咪唑 + 0.01 mol/L 2- 苯基 -2- 咪唑啉 说 明 书 CN 103556154 A 5 4/5 页 6 溶液中 20 h 后取出， 称重。计算其平均缓蚀效率。结果表明， 当温度为 15 时， 在 1 mol/ L HCl+ 0.1 mol/L 咪唑溶液中加入 0.01 mol/L 的 2- 苯基 -2- 咪唑啉， 能将咪唑对铝合金 5052 的缓蚀效率由 70.4 % 提高到 93.7 %。 0018 实施例 14 将尺寸规格为 30 mm20 mm2 mm 的铝合金 5052 试样 9。
22、 份经砂纸打磨、 丙酮及蒸馏 水清洗、 干燥、 称重等过程后， 一式3份分别置于15 的1mol/L NaOH溶液、 1 mol/L NaOH+ 0.1 mol/L 咪唑溶液及 1 mol/L NaOH+ 0.1 mol/L 咪唑 + 0.01 mol/L 2- 苯基 -2- 咪唑啉 溶液中 20 h 后取出， 称重。计算其平均缓蚀效率。结果表明， 当温度为 15 时， 在 1 mol/ L NaOH+ 0.1 mol/L咪唑溶液中加入0.01 mol/L的2-苯基-2-咪唑啉， 能将咪唑对铝合金 5052 的缓蚀效率由 71.3 % 提高到 94.3 %。 0019 实施例 15 将尺寸规格。
23、为30 mm20 mm2 mm的铝合金5052试样9份经砂纸打磨、 丙酮及蒸馏水 清洗、 干燥、 称重等过程后， 一式 3 份分别置于 15 的 0.5 mol/L Ca(OH)2溶液、 0.5 mol/ L Ca(OH)2 + 0.1 mol/L 咪唑溶液及 0.5 mol/L Ca(OH)2 + 0.1 mol/L 咪唑 + 0.01 mol/L 2- 苯基 -2- 咪唑啉溶液中 20 h 后取出， 称重。计算其平均缓蚀效率。结果表明， 当温度为 15 时， 在 0.5 mol/L Ca(OH)2溶液中加入 0.01 mol/L 的 2- 苯基 -2- 咪唑啉， 能将咪唑 (0.1 mol。
24、/L) 对铝合金 5052 的缓蚀效率由 71.6 % 提高到 94.9 %。 0020 实施例 16 将尺寸规格为 30 mm20 mm2 mm 的铝合金 5052 试样 9 份经砂纸打磨、 丙酮及蒸馏 水清洗、 干燥、 称重等过程后， 一式3份分别置于15 的1mol/L NaCl溶液、 1 mol/L NaCl+ 0.1 mol/L 咪唑溶液及 1 mol/L NaCl + 0.1 mol/L 咪唑 + 0.01 mol/L 2- 苯基 -2- 咪唑 啉溶液中 20 h 后取出， 称重 , 并计算其平均缓蚀效率。结果表明， 当温度为 15 时， 在 1 mol/L NaCl+ 0.1 m。
25、ol/L咪唑溶液中加入0.01 mol/L 2-苯基-2-咪唑啉， 能将咪唑对铝合 金 5052 的缓蚀效率由 73.7 % 提高到 96.5 %。 0021 实施例 17 将尺寸规格为 30 mm20 mm2 mm 的铝合金 5052 试样 9 份经砂纸打磨、 丙酮及蒸馏 水清洗、 干燥、 称重等过程后， 一式 3 份分别置于 15 的 1mol/L KCl 溶液、 1 mol/L KCl+ 0.1 mol/L 咪唑溶液及 1 mol/L KCl + 0.1 mol/L 咪唑 + 0.01 mol/L 2- 苯基 -2- 咪唑啉 溶液中20 h后取出， 称重。 计算其平均缓蚀效率。 结果表明。
26、， 当温度为15 时， 在1 mol/L KCl+ 0.1 mol/L 咪唑溶液中加入 0.01 mol/L 2- 苯基 -2- 咪唑啉， 能将咪唑对铝合金 5052 的缓蚀效率由 73.6 % 提高到 96.1 %。 0022 实施例 18 将尺寸规格为 30 mm20 mm2 mm 的铝合金 5052 试样 9 份经砂纸打磨、 丙酮及蒸馏 水清洗、 干燥、 称重等过程后， 一式3份分别置于15 的1mol/L 乙醇溶液、 1mol/L 乙醇 + 0.1 mol/L 咪唑溶液及 1mol/L 乙醇 + 0.1 mol/L 咪唑 + 0.01 mol/L 2- 苯基 -2- 咪唑啉 溶液中 2。
27、0 h 后取出， 称重。计算其平均缓蚀效率。结果表明， 当温度为 15 时， 在 1mol/ L 乙醇 + 0.1 mol/L 咪唑溶液中加入 0.01 mol/L 2- 苯基 -2- 咪唑啉， 能将咪唑对铝合金 5052 的缓蚀效率由 69.6 % 提高到 91.0 %。 0023 实施例 19 说 明 书 CN 103556154 A 6 5/5 页 7 将尺寸规格为 30 mm20 mm2 mm 的纯铝试样 9 份经砂纸打磨、 丙酮及蒸馏水清洗、 干燥、 称重等过程后， 一式 3 份分别置于 50 的 0.5 mol/L H2SO4溶液、 0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mo。
28、l/L咪唑溶液及0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L咪唑 + 0.01 mol/L 2-苯基-2-咪唑 啉溶液中 20 h 后取出， 称重。计算其平均缓蚀效率。结果表明， 当温度为 50 时， 在 0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L 咪唑溶液中加入 0.01 mol/L 2- 苯基 -2- 咪唑啉， 能将咪唑对纯 铝的缓蚀效率由 64.0 % 提高到 89.2 %。 0024 实施例 20 将尺寸规格为 30 mm20 mm2 mm 的纯铝试样 9 份经砂纸打磨、 丙酮及蒸馏水清洗、 干燥、 称重等过程后， 一式 3 份分别置于 90 的 0.5 mol/L H2SO4溶液、 0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L咪唑溶液及0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L咪唑 + 0.01 mol/L 2-苯基-2-咪唑 啉溶液中 20 h 后取出， 称重。计算其平均缓蚀效率。结果表明， 当温度为 90 时， 在 0.5 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L 咪唑溶液中加入 0.01 mol/L 2- 苯基 -2- 咪唑啉， 能将咪唑对纯 铝的缓蚀效率由 60.5 % 提高到 84.9 %。 说 明 书 CN 103556154 A 7 。