十八烷基三氯硅烷的制备及防腐地空导弹对铜表面

文摘

自组装单层(SAM)是准备用十八烷基三氯硅烷(OTS)蒸馏溶液中铜表面。抑制剂浓度的影响率的抑制效率和腐蚀介质的腐蚀速率对铜用极化曲线、电化学阻抗谱(EIS),扫描电子显微镜(SEM)进行了研究。结果表明,OTS SAMs表现出更好的耐蚀性;铜的腐蚀电位OTS地空导弹保护增加了约1.02 V,而腐蚀电流密度下降到0.59一个/厘米²。腐蚀速率最小,夷为平地,可以达到9.2%,而抑制效率达到95.4%,当缓蚀剂的浓度40 ppm。

1。介绍

随着膜技术的快速发展,有很多问题需要解决。自组装单层膜(SAMs) [1,2)小说有机超薄电影密集漂流、结构化方向,和高度优越的秩序,形成了基本的结构单元(原子、分子、纳米、微米或更大尺度的物质)的气体,液体,固体界面,等等,通过化学反应或化学吸附与固体表面之间发生。这个过程是形成不同规模的技术规则有序结构在环境条件下可以有效地设计与特定的属性,为特定目的高度有序的结构复合材料(3,4]。地空导弹提供一个简单、快速、方便的方法形成一种温和条件下的电影,从而制备技术已获得了广泛的关注。

山姆是一个自发的化学过程的制备方法,具有高度有序的结构和取向,所以它对金属表面有更高的要求。目前,有大量的研究在不锈钢、铝和其他金属,因为山姆有稳定和清洁表面和便宜的价格。拉曼和Gawalt5]研究水的影响在溶剂腐蚀的抑制性能GPTMS地空导弹430不锈钢表面的部分,和结果表明,GPTMS地空导弹中获得无水乙醇是更紧凑,有更好的耐蚀性解决方案包含Cl⁻。李等人。6]进行了表面制备2024铝合金通过浸泡方法在TDT解决方案使用绝对乙醇的混合物与不同体积比例的溶剂。结果表明,负2显示了一定的抑制影响铝合金的腐蚀哈里森的解决方案,和抑制效率随含水量的增加在组装解决方案。

然而,铜及其合金已广泛应用于化工、电子、机械工业、建筑、等领域,由于电气性能,高强度,优异的热性能7,8]。但铜发生腐蚀溶液和大气中限制其应用。

自1980年以来,这款等人产生了玻璃表面的单层膜与十八烷基三氯硅烷(OTS)地对空导弹,它形成了一个非常活跃的研究领域,近年来,一些研究人员尝试使用不同的基质上制备薄膜硅烷,如玻璃、奈米,地理₂。但是,到目前为止,有许多需要深入调查研究问题,还有一些问题,如零润滑和磨损问题,仍然没有达成广泛共识。因此,本文使用十二烷基三氯甲硅烷为原料,成功地准备在铜表面功能化地对空导弹和腐蚀抑制铜被电化学阻抗谱(EIS)研究了SEM和电脑技术。

2。实验

2.1。材料和设备

十八烷基三氯硅烷(OTS),基于“增大化现实”技术,购买从北京运国家生物技术有限公司;基于“增大化现实”技术,和乙醇是损害从欣百达易化工有限公司,有限公司;AR,盐酸是购自上海阿拉丁生化科技有限公司有限公司;铜表,10毫米×10毫米×2毫米,从东莞城徽五金厂损害。

2.2。OTS地对空导弹的准备

2.2.1。铜片预处理过程

铜是切成20毫米×20毫米×1毫米广场,预处理是如下。

铜被二次去离子水反复洗,然后振荡水浸泡10分钟,洗,丙酮,乙醇,二次去离子水3 - 5次,干燥,紫外线辐照下的40分钟。对铜是沉浸在食人鱼的解决方案(H₂所以₄:H₂O₂= 70:30,V / V),半个小时在90°C,之后重复用去离子水洗涤。当时投入氨和过氧化氢的混合溶液10分钟在85°C,终于沉浸混合解决方案的盐酸和过氧化氢在85°C 10分钟,与去离子水反复洗涤,用纯氮和干,然后用紫外线照射30分钟。

2.2.2。OTS地对空导弹的准备

50毫升的组装制备了硅烷溶液蒸馏苯作为溶剂,加入2滴OTS。然后很快就沉浸在铜硅烷溶液站3分钟,被删除后,分别由苯、丙酮和去离子水冲洗。最后,我们通过高纯氮气进行干燥,然后接受它烤箱热处理在120°C 30分钟。

2.3。表征和电化学测量

OTS SAMs腐蚀抑制测量使用CHI660B电化学工作站。电解池是一个标准的三电极系统包含一个辅助电极,铂电极(面积2.25厘米²),参比电极,饱和甘汞电极,和顺利的铜片(20毫米×20毫米×1毫米)这是一个工作电极;解决方案的浓度为0.02 mol / L和扫描速率是2 mV / s。和工作电极的焊接铜、与环氧树脂密封,与接触面积10毫米×10毫米。铜片腐蚀形态的观察到中国有限公司TESCAN TESCAN分析扫描电子显微镜(SEM)。所有的测量在室温下进行。

3所示。结果与讨论

3.1。抑制剂浓度对抑制率的影响效率和腐蚀速率

图1显示的效果不同的抑制剂浓度的抑制效率和1 mol / L盐酸溶液中腐蚀速率。从图可以看出1OTS浓度延长,腐蚀效率增加和铜片腐蚀速率有所降低,但当缓蚀剂的浓度可以达到40 ppm,抑制效率达到95.4%,腐蚀速率曲线是最小化和夷为平地。抑制剂浓度的进一步延伸,没有进一步增强的抑制效率和降低腐蚀速率(介质腐蚀失重与白纸铜0.6789 g,腐蚀速率为29.7 g·m⁻²·h⁻¹40 ppm,而添加缓蚀剂铜片失重是0.0217克,和腐蚀速率降至0.87 g·m⁻²·h⁻¹)。与此同时,铜试样在视觉上粗,添加了缓蚀剂,铜试样表面亮度,和腐蚀抑制剂类腐蚀效果。

3.2。OTS地对空导弹的极化曲线

利用极化曲线研究抑制OTS地对空导弹的铜表面抑制效率1 mol / L盐酸。图2显示,裸铜和铜/ OTS SAMs电影极化曲线1 mol / L盐酸。给电化学极化曲线拟合参数使用 总结了在表1的潜在电压−0.55 ~ 1.20 V的扫描速率2 mV / s。从图可以看到2和表1裸铜的腐蚀电位1 mol / L盐酸−0.44 V,而腐蚀电流密度是3.18×10³μ一个/厘米²。40 ppm的添加缓蚀剂保护铜表面具有较高的腐蚀电位,可以上升到1.02 V,而腐蚀电流密度下降到0.59μ一个/厘米²。此外,我们还可以看到,使用OTS地空导弹从10 ppm到40 ppm,腐蚀电位显著增加。OTS地空导弹对阳极电化学过程中起到了很好的anti-inhibition作用。

3.3。OTS地对空导弹的EIS

图3电化学阻抗谱显示在1 mol / L盐酸OTS /地对空导弹的解决方案。阻抗图表明,与裸铜相比,高频区域电容电弧直径显著增加的OTS抑制剂,而低频区域华宝阻抗逐渐消除丢失。因为表面的铜出现OTS地对空导弹,它可以有效地防止Cl与铜发生腐蚀。延长抑制剂的浓度、高频率地区电容电弧直径持续更好的性能,当抑制剂浓度高达40 ppm, OTS地空导弹几乎没有缺陷,可有效地防止铜避免发生腐蚀反应。

3.4。SEM表征OTS地对空导弹

标本的表面显微图使用jem - 2010高分辨率扫描电镜图所示4。如图4(一)没有OTS地对空导弹,保护铜表面,铜表面的显微图HCl经历了强烈的破坏;添加40 ppm OTS地对空导弹,腐蚀反应是有效地抑制(图4 (b))。这些结果的概率被保险人使用OTS地空导弹作为良好的保护避免铜缓蚀剂。

4所示。结论

我们准备在铜表面OTS地对空导弹使用电化学技术研究OTS sam耐腐蚀。它表明,OTS地空导弹有良好的耐蚀性,和铜的腐蚀电位OTS sam保护增加了约1.02 V,而腐蚀电流密度下降到0.59 /一个/厘米²。当腐蚀抑制剂的浓度40 ppm,抑制效率达到95.4%,而腐蚀速率时最小化和夷为平地,它可以达到9.2%。这些结果证明OTS山姆是一个很好的缓蚀剂保护铜酸介质。

信息披露

本文的一个抽象已经2017年召开的中国材料研讨会(没有。D10-PO14)。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者欣然承认对这项研究的支持,山东省自然科学基金的资助,中国(ZR2014EL004)。

引用

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