【工业防锈】缓蚀剂的类型及其作用原理
发布日期:
2026-11-11

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缓蚀剂又叫腐蚀抑制剂,凡是添加到腐蚀介质中能干扰腐蚀电化学作用,阻止或降低金属腐蚀速度的一类物质都称为缓蚀剂。是一种以适当的浓度和形式存在于环境(介质)中,保持金属材料原来的物理、力学性能不变,使金属材料的腐蚀速度明显降低直至为零的一种化学物质或几种化学物质的混合物,其作用均是通过在金属表面上形成保护膜来防腐蚀的。


【工业防锈】缓蚀剂的类型及其作用原理


一、缓蚀剂的分类


缓蚀剂的种类繁多,缓蚀机理复杂,正确使用缓蚀剂可使其吸附在零件表面,阻碍空气中的水与氧气对金属表面的腐蚀,目的是让腐蚀速度在可控范围内钝化,原理是通过氧化还原反应,在金属表面生成致密的氧化膜或化合物,形成保护膜,提高零件在使用中的耐腐蚀性能。


1.氧化膜型缓蚀剂 

又叫钝化膜型缓蚀剂。它能使金属表面氧化,形成一层致密的耐腐蚀的钝化膜而防止腐蚀。如铬酸盐在溶液中使碳钢表面生成一层r-Fe₂O₃金属氧化物的膜,它紧密地牢固地粘附在金属表面,改变了金属的腐蚀电势,并通过钝化现象降低腐蚀反应的速度。氧化膜型缓蚀剂的防腐作用是很好的,但是这类缓蚀剂如果加入量不够,不足以使阳极全部钝化,则腐蚀会集中在未钝化完全的部位进行,从而引起危险的点蚀,所以这类缓蚀剂往往用量较多。


氧化膜型缓蚀剂在成膜过程中会被消耗掉,故在投加这种缓蚀剂的初期,需加入较高的浓度,待成膜后就可减少用量,加入的药剂只是用来修补破坏的氧化膜。氯离子、高温及高的水流速度都会破坏氧化膜,故应用时要考虑适当提高其浓度。


2.沉淀膜型缓蚀剂

能与水中某些离子或和腐蚀下来的金属离子相互结合沉淀在金属的表面上,形成一层难溶的沉淀物或表面络合物,从而阻止了金属的继续腐蚀。由于这种防蚀膜没有和金属表面直接结合,它是多孔的,常表现出对金属的附着不好。因此,从缓蚀效果来看,这种缓蚀剂稍差于氧化膜缓蚀剂。


目前在水处理技术中应用较多的聚合磷酸盐,例如六偏磷酸钠,三聚磷酸钠等就属于沉淀膜型缓蚀剂。


3.吸附膜型缓蚀剂

是有机化合物,它们之所以能起缓蚀作用是因为在它的分子结构中具有可吸附在金属表面的亲水基团和遮蔽金属表面的疏水基团。亲水基团定向地吸附在金属表面,而疏水基团则阻碍水及溶解氧向金属扩散,从而达到缓蚀的作用。


当金属表面呈活性的和清洁的时候,吸附膜型缓蚀剂形成满意的吸附膜和表现出很好的防蚀效果。但如果在金属表面有腐蚀产物覆盖或有垢沉积物,就不能提供适宜的条件以形成吸附膜型防蚀膜。所以这类缓蚀剂在使用时,可加入润湿剂,以帮助缓蚀剂向铁锈覆盖的金属表面渗透,提高缓蚀效果。


二、作用与机理


1.吸附膜理论

主要针对有机缓蚀剂的作用机理,金属浸于介质中时, 缓蚀剂会与金属表面电荷发生物理或化学吸附。


2.成相膜理论

缓蚀剂分子是在金属表面与腐蚀介质之间发生化学反应,生成氧化物或难溶物质沉淀在金属表面,形成保护膜,阻碍金属与腐蚀介质直接接触,从而保护金属不被腐蚀。


3.电化学理论

金属表面发生原电池反应,缓蚀剂可以提高阳极或阴极反应的过电位,抑制反应的发生,使金属腐蚀速率降。


三、缓蚀剂的选用原则


1.不同腐蚀介质应选用不同缓蚀剂

中性水介质主要采用钝化型(阳极型)和沉淀型缓蚀剂,这些缓蚀剂多数为无机物。酸性介质采用多为有机物的吸附型缓蚀剂。


2.不同金属采用不同缓蚀剂

单品种缓蚀剂比复合缓蚀剂的缓蚀效果小、因此现代使用的缓蚀剂很少采用单品种缓蚀剂,而是复合缓蚀剂。


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