[發(fā)明專利]一種用于鐵器保護的緩蝕劑無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200910079805.9 | 申請日： | 2009-03-11 |
| 公開（公告）號： | CN101831655A | 公開（公告）日： | 2010-09-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 田興玲;馬清林 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國文化遺產(chǎn)研究院 |
| 主分類號： | C23F11/04 | 分類號： | C23F11/04 |
| 代理公司： | 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021 | 代理人： | 周長興 |
| 地址： | 100029 北*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 用于 鐵器 保護 緩蝕劑 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用于保護鐵器以避免鐵器氧化的緩蝕劑。
背景技術(shù)
古代鐵器是我國重要的一類文化遺產(chǎn)，數(shù)量巨大，價值很高，長期以來面臨著腐蝕嚴(yán)重的問題。尤其是室外的大型鐵器，由于其所處環(huán)境難以人為長期有效控制，其保護工作難度更大。緩蝕和緩蝕劑作為鐵器保護中重要的技術(shù)環(huán)節(jié)，是鐵器保護工作的重要方面，應(yīng)該開展較為系統(tǒng)的研發(fā)工作。
目前鐵品保護中使用的緩蝕劑，多數(shù)為傳統(tǒng)的單一作用型緩蝕劑，其對于鐵器的緩蝕效果很有限。單一的三乙醇胺首先會以鎓離子的形式在金屬表面上發(fā)生物理吸附，進而通過化學(xué)吸附方式起到緩蝕作用。但由于三乙醇胺但由于該鎓離子帶有正電荷，因而它必須在帶負(fù)電荷的金屬表面才能很好的被金屬所吸附。然而，鐵的表面帶有正電荷，因而該鎓離子難以吸附在金屬表面。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是基于“十一五”國家科技支撐計劃項目課題“鐵質(zhì)文物綜合保護技術(shù)研究”(課題編號：2006BAK20B03)的專利申請。
本發(fā)明的目的在于提供一種用于鐵器保護的緩蝕劑。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的緩蝕劑，是在pH＝4-5的H2SO4水溶液中加入三乙醇胺和碘化鉀，其中三乙醇胺∶碘化鉀的摩爾比為50-150∶1；三乙醇胺和碘化鉀的總量與H2SO4水溶液之間的體積比例為1∶5-7。
由背景技術(shù)可知，加入KI后，碘離子則可以首先吸附在帶正電的鐵表面，使鐵表面帶有負(fù)電荷，結(jié)果該鎓離子便可進一步吸附在鐵表面，從而更加提高三乙醇胺的緩蝕效果。
本發(fā)明通過有機緩蝕劑之間的協(xié)同作用，以提高低毒緩蝕劑在鐵表面吸附層的致密度、穩(wěn)定性，提高緩蝕效果，從而得到符合文物保護使用的低毒高效的有機型緩蝕劑。
附圖說明
圖1為低硅高硫白口鐵未用緩蝕劑的顯微形貌；
圖2為低硅高硫白口鐵經(jīng)本發(fā)明緩蝕劑緩蝕后的顯微形貌；
圖3為低硅高硫白口鐵在本發(fā)明緩蝕劑加入前后的極化曲線；
圖4為低硅高硫白口鐵在本發(fā)明緩蝕劑加入前后的交流阻抗圖譜。
具體實施方式
由于三乙醇胺具有優(yōu)良的乳化性和較小腐蝕性，在金屬保護中具有廣泛的應(yīng)用，而I-對鐵也具有很好的緩蝕作用，I-能在鐵-溶液界面發(fā)生特性吸附和靜電吸附而引起的覆蓋效應(yīng)。
文物中的鐵質(zhì)文物其成份大都為低硅高硫白口鐵，因此本發(fā)明采用低硅高硫白口鐵作為模擬樣片，考察pH＝5的H2SO4溶液中三乙醇胺和碘化鉀(KI)對其的緩蝕作用。
試驗樣品及試驗方法：
(1)試驗樣品：低硅高硫白口鐵，圓形，規(guī)格：Φ44mm，成分分析數(shù)據(jù)：C?3.76％，Si?0.13％，Mn?0.18％，S?1.18％，P?0.23％；
(2)靜態(tài)掛片試驗：低硅高硫白口鐵經(jīng)除油、逐級打磨、清洗和干燥處理。腐蝕介質(zhì)為pH＝5的H2SO4溶液，室溫下浸泡7天。浸泡結(jié)束后用硬橡皮擦除腐蝕產(chǎn)物至白口鐵表面光亮，經(jīng)去離子水、丙酮清洗后至恒重，由試樣的失重計算腐蝕率和緩蝕率。
(3)掃描電鏡分析：采用日立公司S-3600N掃描電鏡和EDAX公司DX-100x射線能量色散譜儀，加速電壓20kv，樣品噴碳后直接觀察。
(4)動電位掃描采用CS300電化學(xué)測試系統(tǒng)進行極化曲線測量。工作電極低硅高硫白口鐵用環(huán)氧樹脂封裝，暴露面積為1cm2，再用金相砂紙逐級打磨。參比電極選用飽和甘汞電極，輔助電極為鉑電極。數(shù)據(jù)處理采用corrTest電化學(xué)測試系統(tǒng)腐蝕分析軟件，掃描范圍為1.2V，掃描速度為2mv/s。
(5)電化學(xué)交流阻抗采用普林斯頓283A電化學(xué)工作站和普林斯頓5210鎖相放大器，在室溫自腐蝕電位下進行，數(shù)據(jù)處理采用普林斯頓283A阻抗分析軟件系統(tǒng)，測量頻率范圍為105Hz～5mHz，開路電位為0。采用飽和甘汞電極為參比電極，鉑電極為輔助電極。采用環(huán)氧樹脂封裝的低硅高硫白口鐵為工作電極，其暴露面積為1cm2。
(6)靜態(tài)掛片試驗
將低硅高硫白口鐵片懸掛浸泡在不同濃度的緩蝕劑中進行失重實驗。將加入不同緩蝕劑的失重數(shù)據(jù)與沒有加入緩蝕劑的失重數(shù)據(jù)(空白數(shù)據(jù))進行計算，可得出緩蝕率。緩蝕率越高，緩蝕效果越好。靜態(tài)掛片試驗結(jié)果詳見表1：
表1：靜態(tài)掛片失重結(jié)果(室溫，7天)
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