【銅緩蝕劑】三丹油機(jī)理概述是什么?
來源:中北化工 發(fā)布時間:2018-01-10 16:35:24 次 瀏覽
現(xiàn)在銅緩蝕劑種類很多,但目前應(yīng)用廣,有效的還是苯并三氮唑(BTA)。了解更多咨詢:18866615028,李經(jīng)理。
銅材的應(yīng)用面非常廣,因此控制銅的緩蝕方法顯得尤為重要。現(xiàn)在銅緩蝕劑種類很多,但目前應(yīng)用廣,有效的還是三丹油。
緩蝕機(jī)理概述
BTA完全溶解在水中在溶液中的形式根據(jù)pH不同而變化:在強(qiáng)酸性溶液(pH<1)中,以質(zhì)子化的形式BTAH+2存在;在弱酸、中性以及弱堿性溶液中,以BTA的形式存在;在強(qiáng)堿性溶液(pH>8)中,以BTA-的形式存在。在次分酸性,中性,堿性,含氯介質(zhì)簡要敘述機(jī)理。
1、酸性介質(zhì):
酸性條件下Cu2O易溶解,無法起到包覆膜作用。BTA存在時能夠在銅表面形成一層復(fù)合膜,其中起主要緩蝕作用的Cu(I)-BTA 的形成途徑有2種:
(1)BTA與Cu2O直接反應(yīng)生成Cu(I)-BTA
(2)Cu2O首先被酸溶解,生成的一價銅離子再與BTA反應(yīng)生成Cu(I)-BTA
2、中性環(huán)境
在近中性介質(zhì)中,BTA與銅表面的水發(fā)生置換反應(yīng)吸附在銅表面,與此同時,Cu被氧化成Cu+,兩者相互作用生成Cu(I)–BTA。
3、堿性介質(zhì)
在堿性介質(zhì)中,銅表面總是被一層氧化物所覆蓋,Cu2O層為Cu(I)BTA的形成提供了一價銅離子。BTA首先化學(xué)吸附在銅表面,隨后與銅氧化物形成聚合物膜。在研究苯并三氮唑在堿性溶液中對銅的鈍化作用時發(fā)現(xiàn),表面吸附了一層cu-BTA長鏈聚合物結(jié)構(gòu)與類似的物質(zhì)。循環(huán)伏安試驗表明:該緩蝕膜能影響銅的陰陽極電流,全面抑制腐蝕;溶液中的BTA還能鈍化溶液中的銅,避免了電偶腐蝕以及黃銅脫鋅等。
4、含氯介質(zhì)
含氯介質(zhì)中也會形成緩蝕膜Cu(I)–BTA。
隨著pH值的增加、Cl-濃度的減小均有利于緩蝕膜的形成。但電位較高時,一價銅離子不能通過Cu(I)-BTA膜而Cl-卻可以通過,這就導(dǎo)致了CuCl2-的大量增加,Cl-對Cu2O層進(jìn)行摻雜,在Cu2O和Cu-BTA間產(chǎn)生了CuCl沉淀,使得Cu(I)-BTA膜破裂,同時Cu(I)-BTA對CuCl吸附性很差,BTA緩釋作用消失。在較正的電位下,[Cu(I)BTA]n聚合膜形成.而隨著電位負(fù)移,也可能形成[CuCl(BTA)]4聚合物碎片,影響膜的致密性,緩蝕能力下降。在高濃度Cl-下,BTA的緩蝕作用是通過BTA覆蓋層阻滯腐蝕產(chǎn)物向溶液中的轉(zhuǎn)移而不是通過阻滯腐蝕離子進(jìn)入銅電極表面發(fā)生的;在研究含氯介質(zhì)BTA的緩蝕中也都發(fā)現(xiàn)了表面聚合膜的存在,它們有效地減緩了腐蝕。
引用文獻(xiàn)
1、銅緩蝕劑苯并三氮唑緩蝕機(jī)理的研究進(jìn)展(謝文州,酈和生,李志林,楊玉)
2、苯并三氮唑復(fù)配緩蝕劑對銅緩蝕機(jī)理(尹正子,康永)
3、緩蝕劑科技發(fā)展歷程的回顧與展望(黃魁元,鄭零囊)
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