钼酸盐

２０１８年５月 电镀与精饰 第４Ｏ卷第５期（总第３０２期） ·４１·

ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００１－３８４９．２０１８．０５．０１０

钼酸盐复配体系对碳钢缓蚀作用研究

李红兵 ，李爱农 ，林志峰 ，许立坤

（１．武汉理工大学材料科学与工程学院，武汉４３００７０；２．中国船舶重工集团公司第七二五研究所

海洋腐蚀与防护重点实验室，山东青岛２６６２３７）

摘要：本文采用腐蚀失重、电化学阻抗谱、极化曲线和扫描电镜（ＳＥＭ）等方法研究了钼酸钠及其

与磷酸氢二钠的复配体系在３．５％ＮａＣ１介质中对碳钢的缓蚀性能。结果表明，与钼酸钠单独使用

时相比，与磷酸氢二钠的复配使用能够提高其缓蚀效率。当钼酸钠与磷酸氢二钠两种缓蚀剂的复

配比为３：７时，对Ｑ２３５的缓蚀效果最佳，缓蚀效率达到９０％，能更有效地抑制碳钢的腐蚀。

关键词：钼酸钠；磷酸氢二钠；复配体系；缓蚀作用

中图分类号：ＴＧＩ７４．４２ 文献标识码：Ａ

Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ Ｍｏｌｙｂｄａｔｅ

Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｃａｒｂｏｎ Ｓｔｅｅｌ

ＬＩ Ｈｏｎｇｂｉｎｇ ， ，ＬＩ Ａｉｎｏｎｇ ，ＬＩＮ Ｚｈｉｆｅｎｇ ，ＸＵ Ｌｉｋｕｎ

（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７０，

Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｍａｒｉｎｅ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ａｎｄ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．Ｌｕｏｙａｎｇ Ｓｈｉｐ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ

Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６２３７，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ｏｆ ｓｏｄｉｕｍ ｍｏｌｙｂｄａｔｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｙｓ．

ｔｅｍ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ ｄｉｓｏｄｉｕｍ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｆｏｒ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｅｅｌ Ｑ２３５ ｉｎ ３．５％ＮａＣ１ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ

ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｗｅｉｇｈｔ ｌｏｓｓ ｍｅｔｈｏｄ，ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，ｐｏｔｅｎｔｉｏｄｙｎａｍｉｃ ｐｏｌａｒ—

ｉｚａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ＳＥＭ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ

ｓｏｄｉｕｍ ｍｏｌｙｂｄａｔｅ ｗａｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｗｈｅｎ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ ｄｉｓｏｄｉｕｍ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ．Ｗｈｅｎ ｔｈｅ

ｍｉｘｔｕｒｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｓｏｄｉｕｍ ｍｏｌｙｂｄａｔｅ ａｎｄ ｄｉｓｏｄｉｕｍ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｗａｓ ３：７ ｉｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｃｏｒ．

ｒｏｓｉｏｎ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｆｏｒ Ｑ２３５ ｗａｓ ｔｈｅ ｂｅｓｔ，ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｒｅａｃｈｅｄ ９０％，ｗｈｉｃｈ

ｃｏｕｌｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ ｉｎｈｉｂｉｔ ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｅｅ１．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｄｉｕｍ ｍｏｌｙｂｄａｔｅ；ｄｉｓｏｄｉｕｍ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ；ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｙｓｔｅｍ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ

引言

Ｑ２３５钢由于具有良好的塑性、焊接性能和成

型性能，被广泛地应用于工业、机械、运输、国防和

科学技术领域，但其耐蚀性能一般，尤其是当应用

收稿日期：２０１７－１１－２７ 修回日期：２０１８—０１－２０

于海水、盐水溶液及沿海大气环境中时，会发生严

重的腐蚀…。可以采取相应的措施去减缓其腐蚀

速率，而缓蚀剂被认为是一种有效便捷的方式 。 。

目前常用的无机缓蚀剂有重铬酸盐、钼酸盐、（亚）

硝酸盐、（多）磷酸盐、硅酸盐和碳酸盐等。其中国

·４２· Ｍａｙ ２０１８

内外的许多学者已对钼酸盐作为金属缓蚀剂的缓

蚀机理和缓蚀效果做了相对较多的研究 。钼酸

盐属于阳极型缓蚀剂，相对于有些缓蚀剂而言，钼

酸盐毒性极低，几乎对环境没有污染，是一种很有

发展潜力的缓蚀剂。但研究表明，钼酸盐单独使用

时，缓蚀效果较差且用量较大，成本高 。磷酸盐

价廉易得、成本低，但稳定性不如钼酸盐，单独使用

时缓蚀效果较差。为了降低成本及提高缓蚀效果，

本文利用缓蚀剂的协同效应，将钼酸盐与磷酸盐以

不同的比例进行复配，并研究了该复配体系在

３．５％ＮａＣ１介质中对碳钢的缓蚀性能。

１ 实验

１．１试样与试剂

试验材料为Ｑ２３５钢，其化学成分（质量分数）

为：０．１４％～０．２２％Ｃ，０．３０％～０．６５％Ｍｎ，≤０．３０％Ｓｉ，≤

０．０５０％Ｓ，≤０．０４５％Ｐ，余量Ｆｅ。Ｑ２３５试样采用线切

割机加Ｔ，其中将电化学试样加工成尺寸为ｌ０

ｌ＇ｎＩｌｌＸ１０ ｍｍ￣３ ｍｍ的长方体，背部焊接铜导线，然后

用环氧树脂进行封装，留出１０ ｍｍＸ１０ ｍｍ的工作面

积；将腐蚀失重试样加Ｔ成４０ ｍｍ￣４０ ｍｍＸ３ ｍｍ的

长方体；将表面分析试样加工成１０ ｍｉｎＸ １０ ｍｍＸ３

ｍｍ的长方体。试验前，将试样在６００＂－２０００ 的ＳｉＣ

砂纸上逐级进行打磨，然后用抛光布进行抛光，直

至出现镜面。抛光后的试样用超纯水和无水乙醇

进行超声冲洗，烘干备用。

腐蚀介质为３．５％ＮａＣ１溶液（实验室条件下模

拟海水及盐水环境），体积为１ Ｌ；缓蚀剂由钼酸钠

和磷酸氢二钠按不同的浓度复配而成，即后续实验

中的复配比均为Ｃ（钼酸钠）：ｃ（磷酸氢二钠）；根据

实验前的预实验结果及参考相关的文献得出将复

配缓蚀剂浓度定为２ ｇ／Ｌ ；将钼酸钠和磷酸氢二钠

按不同复配比称重后加入到３．５％ＮａＣｌ溶液中，玻

璃棒搅拌至两者完全溶解后，再将试样放人其中；

实验中所有药品均为分析纯，实验温度为２５ 。

１．２腐蚀失重实验

实验前先用分析电子天平和游标卡尺准确测

量试样的质量和尺寸，然后用细线将Ｑ２３５试样悬

浸于含有不同电解质的３．５％ＮａＣ１溶液中，实验温

度为２５℃，由于本研究所筛选出的缓蚀剂将用于智

能修复涂层中，所以在实验室条件下，为了快速有

效地评价出复配缓蚀剂的缓蚀性能，参考相关的文

献将浸泡时间定为４８ ｈｎ 。为保证实验的准确性，

每种溶液中同时浸泡３个平行样。到时间后取出

试样，将试样按照ＧＢ ６３４８—８６中的标准方法处理、

称重并观察试样在处理前后的表面状态，然后按照

下式计算缓蚀率 。

腐蚀速度 ＝（ｍ。一ｍ）／（Ａｔ）（１）

缓蚀率卵＝［（ ）／Ｖ］×１００％（２）

式中ｍ。，ｍ为试样浸泡前后的质量，ｇ；Ａ为试样

表面积，ｍ ；ｔ为浸泡时间，ｈ；Ｖ为空白样即浸泡在纯

３．５％ＮａＣ１溶液中试样的腐蚀速率，ｇ／（ｍ。·ｈ）， 为

试样在含有缓蚀剂的３．５％ＮａＣ１溶液中的腐蚀速

率，ｇ／（ｍ２￣ｈ）。

１－３表面分析

２５℃下，将Ｑ２３５试样浸泡于相同浓度，不同配

比的复配缓蚀剂中腐蚀４８ ｈ后，取出试样，蒸馏水

清洗，冷风干燥，采用ＺＥＩＳＳ ＵＬＴＲＡ ５５场发射扫描

电子显微镜（ＦＥ—ＳＥＭ）观察试样处理后的表面形

貌；采用扫描电镜携带的能谱仪（ＥＤＳ）对试样的表

面物质进行分析。

１．４电化学测试

采用美国普林斯顿ＰＡＲＳＴＡＴ ２２７３电化学工作

站完成对试样的电化学测试，运用三电极体系，其

中制备的Ｑ２３５试样为工作电极，ＫＣ１饱和甘汞电极

为参比电极，铂铌丝为辅助电极，电解质溶液为配

制的３．５％ＮａＣ１溶液（ｐＨ＝７）。测试之前先将＿Ｔ作

电极浸泡１５ ｍｉｎ，并检测开路电位，确保开路电位

稳定之后再进行ＥＩＳ和极化测试。ＥＩＳ的测试在开

路电位下进行，扰动信号采用振幅为１０ ｍＶ的正弦

波以保证线性响应，测试频率范围为１０ ～１０ Ｈｚ，

共记录５０个点。测试结果使用ＺＳｉｍｐＷｉｎ软件进行

等效电路拟合分析。进行动电位极化曲线测量时，

扫描速率为０．１６７ ｍＶ／ｓ扫描区间为相对于自腐蚀

电位一２５０～２５０ ｍＶ

２结果与讨论

２．１失重分析

表１为空白样和添加不同复配缓蚀剂配比试

样的失重实验数据。从表１中可以看 ，与空白样

相比，在３．５％ＮａＣ１溶液中，加入不同配比的钼酸钠

和磷酸氢二钠后，Ｑ２３５钢的腐蚀速率明显降低，说

电镀与精饰 ４【）巷 ５ ｊ９Ｊ（总 ３（ｔ２，ｔ０Ｊ） ．４３．

明复配缓蚀剂具有一定的缓蚀效果，当两者的比例 为３：７ｆ｛、】‘．缓蚀效果最佳．缓蚀率为９７．５６％

表１空白样和添加不同复配缓蚀剂配比试样的失重实验数据

试样表面 试样表面 复配比 （

Ｖ）／（ｍｇ·ｍ·ｈ ） ／ （处理前） （处理后）

空白 １３．０３ 严重腐蚀，黄褐色锈斑 表面有较多点蚀坑

１０：０ ３．４０ ７３．９１ 有腐蚀 角上有少许点蚀坑

９：１ ３．２１ ７５．３６ 光亮，角上有些红锈 表面有少许点蚀坑

７：３ １．９７ ８４．８９ 无明显腐蚀 基本无点蚀坑

５：５ １．２２ ９０．６５ 光泽度好 平整光滑，基本无点蚀坑

３：７ Ｏ．３２ ９７．５６ 光泽度好 平整光滑

ｌ：９ ３．２ｌ ７５．３６ 有腐蚀 表面有少许点蚀坑

０：１０ ４．１４ ６８．１９ 局部灰、红色腐蚀 角上有较多点蚀坑

２．２ ＳＥＭ分析

南图ｌ可知．在不含缓蚀剂的３．５％ＮａＣＩ溶液巾

浸泡４８ ｈ后，Ｑ２３５试样表面腐蚀严重，腐蚀产物主

要为Ｆｅ Ｏ ·Ｈ Ｏ和Ｆｅ ０ ；往含配比为５：５和３：７

复配缓蚀剂的溶液ｌ１１浸泡４８ ｈ后，Ｑ２３５试样表面

未有腐蚀产物生成．．这表明当铜酸钠与磷酸氢二

钠的配比为５：５或３：７时，复配缓蚀剂对Ｑ２３５试样

起到较好的保护作用。而在其他配比情况下浸泡

４８ ｈ后，Ｑ２３５试样表面懵蚀依然较严重，表明在这

些配比下的复配缓蚀剂对Ｑ２３５试样的腐蚀抑制效

果不佳

１一 ｒ１；２Ｉｒ（ＭｏＯ４ ）：（－（ｔｔＰＯ４ ）＝ｌ０：０；３－（－（ＭｏＯ４ ）：（·（ＨＩ＇Ｏ １＝

９：ｌ：４一（·（Ｍｆ，Ｉ）Ｊ ）：ｒ·（Ｈｌ】ｌ，４ 一）＝７：３：５－￣·（ＭｏＯ４ ）：ｆ·（ｔｔｌ Ｏ４ ）＝５：５；

６一ｆ·（Ｍ ｅ，（）４ 一）：（－（ＨＰ（）４ 一）＝３：７：７一ｒ（Ｍｌ１０４ 一）： －（ＨＰＯ ：）＝１ ９；８一ｒ

（ＭＩ１（）４ ）：ｆ（１ｔｌ’｛）４１）：０：１０ ０＝２ ｇ／１．

图１ 空白样及添加不同配比复配缓蚀剂的试样表面ＳＥＭ

形貌

２．３ ＥＤＳ分析

从ｌ ２巾可以看 ，与空白埘照实验相比，

９２３５试样浸泡在含有配比为３：７的复配缓蚀剂中

４８ ｈ后．表面除＿ｒ Ｆｅ、Ｎａ、Ｃｌ、０和Ｃ等基本元素外，

还含有Ｐ、Ｍｏ等元素，这说明钼酸钠与磷酸氰二钠

两种缓蚀剂参与了表面保护膜的形成；表面膜中Ｆ

元素的含量占６９．５４％，这说明形成的膜ｑｕ以Ｆｒ为

主；Ｆｈ于钼酸钠与磷酸氧二钠中郜含有Ｏ元素，所

以表面膜中Ｏ元素的含量相对比较高一

ａ）复配缓蚀

图２空白样与复配缓蚀剂配比为３：７试样的ＥＤＳ图谱

２．４极化曲线分析

空白样、单一缓蚀剂试样及添加复眦缓蚀刹配

比为３：７试样的极化曲线曼『】 ３所永，拟合参数

表２、Ｆｂ ３和表２＿１丁知，将钼酸钠 一缓蚀刹添加

到３．５％ＮａＣＩ溶液巾，试样的白腾蚀电化移向电化

偏正的一端，阳极极化ｆｆ｝ｌ线向电流密度偏小的方向

移动，这表明钼酸钠为抑制『；ｆ１书砭 缓蚀剂

·４４· Ｍ．ｄｙ ２０１８

３．５％ＮａＣｔ溶液中只加入磷酸氢二钠缓蚀剂，试样的

自腐蚀电位较空白试验未发生显著的变化，阴、阳

两极极化曲线均移动到电流密度偏小的位置，这表

明磷酸氢二钠对试样在３．５％ＮａＣ１溶液中腐蚀的阳

极金属溶解和阴极吸氧过程均有抑制作用，磷酸氢

二钠为混合抑制型缓蚀剂；加入３：７的复配缓蚀剂

后，试样的自腐蚀电位明显向偏正一端移动，幅度

较其他情况达７０ ｍＶ，自腐蚀电流密度较空白试验

减小了一个数量级，与其他情况相比也明显减小，

缓蚀效率达９３．４５％，这表明两者以３：７复配会对

Ｑ２３５试样在３．５％ＮａＣ１溶液中的腐蚀产生良好的协

同抑制作用。由图３还可看出，加入复配缓蚀剂

后，曲线３的阴、阳极极化曲线不仅都向电流密度

偏小的方向移动，且阳极极化曲线的移动幅度明显

大于阴极极化曲线，这说明复配缓蚀剂的加入抑制

了试样腐蚀期间的阴、阳极过程，且对阳极的抑制

作用显著大于阴极。综上可知，复配缓蚀剂为抑制

阳极过程为主的混合型缓蚀剂。

－０ １

—０ ２

－０．３

Ｉｏ ４

．０ ５

＼

蛐

一Ｏ ６

－０ ７

。０．８

∞９

ｌｏｇｌｉｌ／（Ａ’ｃｍ。）

Ｉ一空白；２－ｃ（ＭｏＯ４ 一）：ｃ（ＨＰＯ４２－）＝１０：０；３－ｃ（ＭｏＯ４ 一）：ｃ

（ＨＰＯ４ 一）：３：７；４－ｅ（ＭｏＯ４ ～）：ｃ（ＨＰＯ４ 一）＝Ｏ：１０；ｃ ＝２ ｇ／Ｌ

图３试样在含不同配比缓蚀剂的３．５％ＮａＣＩ溶液

中的极化曲线

表２图３极化曲线拟合结果

Ｅ１。 ／（Ｖ ＶＳ． 复配比

。 ／（ｍＡ·ｍ ） ／＇／００

ＳＣＥ）

空白 ２９．４９２ ——０ ６６０２

１０：０ １４．０３２ ——０．６１０８ ５２．４２

３：７ １．９３１ ——０．５３２４ ９３．４５

０：１０ １５．２９３ ——０．６７１５ ４８．１４

２．５电化学阻抗（ＥＩＳ）分析

空白样及添加复配缓蚀剂配比为１０：０、３：７、０：

１０试样的电化学阻抗谱见图４。采用的等效电路

图如图５所示，其中Ｒ 表示溶液的电阻；尼表示形成

的保护膜层的电阻；Ｏ 表示保护膜层的电容； 表

示双电层电容；Ｒ 表示电荷转移电阻；考虑有弥散

效应存在，采用常相角元件Ｑ代替纯电容以获得更

好的拟合效果，拟合得到的参数见表３。

１０

１０＂

量１０

Ｕ

珀‘

１０

ｌ １Ｏ‘ １ １Ｏ ｌ ｌ １ ｌ

ｆ／Ｉ－Ｉｚ

（ａ） ＩＺＩ与＿厂关系图

（ｂ）相位角与，关系圈

图４试样在含不同配比缓蚀剂的３．５％ＮａＣ！溶液中浸泡

４８ ｈ的电化学阻抗谱

图５阻抗谱等效电路图

从表３中可以看出，与空白样品和仅存在单一

缓蚀剂相比，当溶液中存在复配缓蚀剂时，保护膜

层的电容ｐ 最小，而弥散指数ｎｆ和保护膜层的电阻

尼最大，这说明溶液中存在的复配缓蚀剂在Ｑ２３５试

样表面形成的保护膜的完整度和致密程度最高。

通常而言，Ｒ 的值与缓蚀剂形成保护膜的防腐性能

好坏有直接联系， 毯大，则防腐性能越好 。且

当两种缓蚀剂复配后，双电层电容 最小，这表明

复配后缓蚀剂分子在Ｑ２３５试样表面对水分子的取

代程度高于其他情况。电荷转移电阻 的倒数１／

∞∞∞∞∞∞∞∞ｍ ０ ｍ

＾ ｖ、【；；晕

２０１８年５月 电镀与精饰 第４０卷第５期（总第３０２期） ．４５．

Ｒ． 常常用来表示金属在腐蚀介质中的腐蚀速

率ｎ ¨；复配缓蚀剂的１／Ｒ 相比其他情况最小，说明

复配缓蚀剂对Ｑ２３５钢的缓蚀作用最强，这与极化

曲线的测试结果一致。

表３图４电化学阻抗谱拟合结果

复配比 Ｒ ／（Ｑ·ｃｍ ） Ｑｆ／（ｇＦ·ｃｍ ） ｎｆ Ｒｆ／（ｋＱ·ｃｍ ） Ｑｄｌ／（￣Ｆ·ｃｍ ） ｄ１ Ｒ ／（ｋＱ·ｃｍ ）

空白 ４．３０８ ３５６．６ ０．７６８８ １．０８３

１０：０ １．８９９ ３１２．８ ０．５３０４ １．４３２７ ２６３．２ ２６３．２ ３．４５９

３：７ ３．５１２ ２１３．６ ０．６２６５ ７．５３６ １１２．８ ０．３８３２ ９．４２１

０：１０ ８．３０８ ２４４．６ ０．３０８７ １．１４３ １７８．４ ０．２９９６ ３．２７４

图６为复配缓蚀剂低频（ ０．０１ Ｈｚ）阻抗膜值

（ＩＺＩ）随时间的变化情况。从图６中可以看出，在开

始浸泡的２ ｈ到１８ ｈ之间，ＩＺＩ（厂：Ｏ．０１ Ｈｚ）急剧增加，

表明复配缓蚀剂在Ｑ２３５试样表面逐渐形成保护

膜，形成速度较快，且此时形成保护膜的速度大于

氯离子破坏的速度，使保护膜逐渐趋于完整。在浸

泡１８ ｈ到４２ ｈ之间，ＩＺＩ ｆ：ｏ．０１ Ｈｚ）增加的速度变

缓，表明随着时间的延长，溶液中ＭｏＯ４ｚ－与ＨＰＯ４２－的

浓度逐渐降低，成膜的速度变缓；在４２ ｈ后，ＩＺＩ（户

０．０１ ｒ／ｚ）的值趋于稳定，表明此阶段的保护膜处于

完整状态。在４８ ｈ，ＩＺＩ（户Ｏ．０１ ｒｌｚ）的值达到最大

值：２２．６９ ｋｔｌ·ｅｍ ，是空白对照实验４８ ｈ的ＩＺＩ（户

０．０１Ｈｚ）值（１．３５ ｋｔｌ·ｅｍ ）的１６倍，表明当两种缓蚀

剂以３：７复配时对Ｑｅ３５钢的腐蚀抑制效果较好。

Ｏ ｌＯ ２０ ３Ｏ ４０ ５０

ｔｍ

图６复配缓蚀剂的配比为３：７时Ｑ２３５钢的

低频阻抗膜值随浸泡时间的变化

缓蚀机制及协同效应分析：当两种缓蚀剂的复

配比为１０：０，也就是加入单一的钼酸钠缓蚀剂时，

ＭｏＯ４２－与Ｆｅ 首先形成非保护性的配合物，然后Ｆｅ

再由水中的溶解氧氧化成Ｆｅ ，这时Ｆｅ２＋＿钼酸盐配

合物就转化成钼酸高铁覆盖在碳钢表面形成一层

保护膜，对Ｑ２３５钢产生一定的缓蚀作用 ；但这层

膜并不十分致密，容易遭受Ｃｌ一的侵蚀，在Ｃｌ一的作用

下，膜的完整性遭到破坏，因此加入单一的钼酸钠

缓蚀剂对Ｑ２３５钢的缓蚀作用有限 。而当加入一

定量具有物理吸附高覆盖性的磷酸氢二钠后，磷酸

氢二钠能均匀地覆在吸附有钼酸钠的Ｑｅ３５钢表面

上，形成具有阳离子选择性的表面保护膜，即最后

所形成的膜是由钼酸高铁和磷酸氢二钠组成的双

层膜 。这可能是一部分ＭｏＯ４２－和ＨＰＯ４２－渗透进

人点蚀坑的酸性环境中，形成磷钼杂多酸根离子被

吸附在膜中，使膜带负电荷，并与Ｆｅ。 反应形成不溶

性的钼酸铁沉积在活性溶解的钢铁表面上，使膜的

选择性由阴离子转变为阳离子，阻止了ｃｌ一的吸附

侵蚀，从而使这层膜具有良好的表面保护性和抗

ｃｌ一侵蚀性。另外由于氢键的作用，ＨＰＯ４２－之间在碳

钢表面部分缔结有利于形成连续的，致密程度较高

的保护膜，具有良好的抗有害离子浸入能力（如

Ｃ１一）心 ；当两种缓蚀剂的配比为３：７时，这层保护膜

的致密程度和缓蚀效率最高，继续增加磷酸氢二钠

的含量，缓蚀效率出现了下降的现象，这是由于当

ＨＰ０４２－的浓度超过一定范围时，没有过多的ＭｏＯ 一

与之配位，导致两种缓蚀剂的协同效应变差，形成

的保护膜的连续性和致密程度降低，缓蚀效率

降低。

３结论

在３．５％ＮａＣ１溶液中，钼酸钠与磷酸氢二钠的

复配相对于单独使用两者对Ｑｅ３５钢的缓蚀效率明

显提高。当两者的配比为３：７时，复配缓蚀剂对

Ｑ２３５钢的缓蚀效率达到９０％。极化曲线的结果表

明复配缓蚀剂是一种混合抑制型缓蚀剂。

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