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Vol 48 No4 Apr 2015
llaleaia potention
发限
论
钼酸盐应用于有色金属缓蚀的研究进展
张志刚,郭帝,周华锋,张丽清
(沈阳化工大学应用化学学院,辽宁沈阳110142)
[摘要」钼酸盐具有低毒、缓蚀的特点,越来越多地应用于铝、镁、铜、锌及其合金的腐蚀防护中。综述了钼酸盐
缓蚀剂在铝、镁、铜、锌等有色金属及其合金腐蚀防护应用研究方面取得的最新成果和进展,并指出了未来发展的
方向。
[关键词」钼酸盐;缓蚀;有色金属
[中图分类号]TG174.42[文献标识码]A[文章编号」1001-1560(2015)04-0040-04
0前言
20 mmoll/LNa2MoO2对铝的缓蚀率可以达到90.0%,但
钼酸盐作为缓蚀剂的研究始于1951年,当时是在是Na2MoO0,会加速铝在1.0mol/L盐酸中的腐2。
通空气条件下,用失重法进行的,认为其缓蚀性能与铬这是由于Mo0可以与HPO生成杂多酸离子
酸盐、亚硝酸钠的相当。与络酸盐和亚硝酸盐相比,钼P( Mo,2 OA0)],后者吸附于金属铝的表面形成保护
酸盐具有低毒性的优点,且有相当好的缓蚀效果,已经膜;当MoG,浓度提高时,[P(Mo2Oa)]可以进一步
成为一种重要的环境友好型缓蚀剂,广泛用于碳钢和转化为钼蓝离子[P(Mo,Mo。O2a)],继续起到缓蚀
不锈钢的缓蚀。由于适应减重降耗、美观耐用的需要,作用。
钼酸盐越来越多应用于铝、镁、铜、锌及其合金的缓蚀。
钼酸铵在NaC溶液中对6061-T6铝合金具有缓
以下主要介绍近期钼酸盐系缓蚀剂在铝、镁、铜、锌等蚀效果,且能与葡萄糖酸钙协同缓蚀:在0.5moLL
有色金属及其合金腐蚀防护中的研究成果
NaCl溶液中,当钼酸铵和葡萄糖酸钙浓度分别是0.04
mmol/L和0.01 mmol/L时,对6061铝合金的缓蚀率达
1钼酸盐缓蚀剂的应用
到95.9%,显著高于仅添加0.05 mmol/L钼酸铵时的
1.1在铝及其合金方面
缓蚀率(73.9%);钼酸铵使铝合金的腐蚀电位正移,抑
制合金在水溶液中的阳极过程;钼酸铵在铝合金表面
铝及其合金具有高的强度质量比,被大量用于各
的吸附符合 Langmuir吸附等温式;葡萄糖酸钙可促进
种工程领域,但是铝及其合金的腐蚀对经济效益有巨
钼酸铵在合金表面的吸附。钼酸铵-葡萄糖酸钙复配
大的负面影响。
缓蚀剂除了对NaCl溶液中的6061铝合金具有更强的
Na2MoO,对室温下0.2mol/ L Nalso3+0.6mol/L
缓蚀能力外,可能对其他型号铝合金也具有较好的缓
NaCl溶液中2024铝合金及其搅拌摩擦焊焊缝有缓蚀
蚀性能。鉴于Na2MoO对磷酸中的铝具有较好的缓蚀
效果:焊缝的抗腐蚀性优于母材,添加24m"效果,将磷酸作为助剂与Na2MoO,复配,有可能提高
Na, Moo.对两者的缓蚀率分别为97%和90,7%。Na.MO,对铝合金在其他酸环境下的缓蚀能力
Na2MoO也可以作为磷酸(1.0mol/L)中铝的缓蚀剂
Ce2(MoO)3常被添加到涂料中用于金属表面防腐
[收稿日期】2014-10-29
蚀,但是其溶解度低,难以在溶液中作为缓蚀剂使用。
[基金项目]辽宁省自然科学基金(2014020139)资助
以 Na, Moo,和Ce2(SO2)3为原料,通过控制反应温度和
通信作者]张志刚(190-),博士,副教授,主要研究方原料混合速度,合成了Ce2(MoO.)纳米线,提高了其
向为金属腐蚀与防护,电话:024-89383298,在水中的溶解度;将纳米Ce2(MoO)3用作2024-13铝
E-mail:zhg_syict@sohu.com
合金在0.05 mol/L Nacl溶液中的缓蚀剂,其缓蚀效果
部,第期,205年月4星
优于晶态的 Na,Ce.-moo,化合物;钼酸盐的微观结构表面处理方法,由于钼酸盐低毒环保,因此被越来越多
对其缓蚀铝合金的能力有影响,目前在这方面的研究地用作化学转化液的关键成分,正成为一个新的研究
有限。
热点。
利用浸镀方法在2024-T3铝合金表面制备了环氧
利用化学转化法在AZ31镁合金表面制备Mo-P-F
树脂涂层,涂层中混合了含有2-巯基苯并噻唑(MBT)复合膜,工艺参数为0.50mol/LNa2Mo04、0.20mol/L
的Ce2(MoO2)2微型容器,涂层在0.05mo/LNaC溶H3PO,0.20mol/LKF、0.18mol/LH2SO2,50℃,20
液中的抗蚀性比合金基体高至少1个数量级』。将非min,转化膜主要成分为Mg(OH)2、MoO2、MoO3、MgF2,
晶态Ce2(MoO,)3纳米线添加到由丙醇锆和硅氧烷分厚度约为0.8um,在5%NaCI溶液中提高了合金基体
别水解再混合制得的溶胶中,利用浸镀法在2024-T3的腐蚀电位,降低了阳极电流密度。对A731镁合
铝合金表面制备了掺杂Ce2(MoO2)3纳米线的溶胶-凝金依次进行碱洗和酸洗处理,采用25g/LNa2MoO,
胶涂层,并考察了其在0.5mol/LNaC溶液中的腐蚀2H20+4g/LNaF的转化液在pH=3,65℃,10min条
性能?:与不掺杂Ce2(MoO)2纳米线的涂层相比,掺件下制取了转化膜,经3.5%NaCl溶液浸泡,其腐蚀电
杂涂层具有更大的氧化层电阻和极化电阻,其耐腐蚀位比镁合金提高0.52V,腐蚀电流密度低2个数量
性更好;Ce2(MoO)3纳米线对涂层中人为缺陷的腐蚀级2。向Na2MoO0,转化液中添加La(NO3)3或NaF可
具有抑制作用,提高了其局部腐蚀的抵抗力。
以提高AZ31镁合金表面转化膜中的钼含量,进而提高
在铝合金表面制备阳极氧化膜,可以有效提高其其耐蚀性,且NaF的效果更好。对事先进行了磷酸
耐蚀性,同时还可以满足多种用途需要。在阳极氧化酸洗和氢氟酸活化的AZ91镁合金处理,可制备单纯钼
膜的形成过程中,用钼酸盐代替毒性大的铬酸盐已成基转化膜?。采用14.0g/L(NH4)Mo,O2·4H20
为研究热点,如:利用2个含不同Ce(m)盐的溶液连3.5g/L.KMnO4,在pH=3.0,50℃,10min条件下对
续处理5083-T0铝合金形成转化膜,再用Na2MoO溶Mg-8.5Li合金制膜,该转化膜主要成分为Mg0、MoO2、
液进行阳极极化处理,得到5083-T6铝合金保护膜,可MoO3,Mn,O3、MnO2、Mn(PO)2和(Mo02),(P20,),
以显著提高其在1%(质量分数)NaCl溶液中的耐蚀转化液中 Kmno, f的浓度对转化膜的耐蚀性有着显著的
性”。
影响。
用主要含H1PO24(30~60g/L),(NH4)6Mo,O2
除了无机转化膜,有机-无机杂化膜或复合膜也可
4H20(6~9g/L),NaF(2~-12g/L)的转化液处理
以提高镁合金的耐蚀性,且是一种新型的镁合金防护
8021铝合金,在40℃时仅需1min就可以快速形成耐膜。通过乳液聚合溶胶-凝胶等一系列复杂的步骤在
蚀性转化膜,其主要成分为A2(MoO0)3,MoOっ和zK10镁合金表面制备的混有Ce2(MoO0,)3微容器的有
(MoO,),(P2O3),
机-无机杂化膜,在0.5mol/ L NACI溶液中浸泡4个
钼酸盐转化膜对铝合金的保护性仍弱于铬酸盐转月,显