[發明專利]一種快速篩選發動機冷卻液配方的方法

在審

• 申請號: 201711193049.3
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN109839348A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 高克卿;王雙田;單素靈;張靜;候悖;張學發
• 申請（專利權）人: 北京藍星清洗有限公司
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02;G01N17/00
• 代理公司: 北京五月天專利商標代理有限公司 11294
• 代理人: 吳寶泰

本發明涉及一種快速篩選發動機冷卻液配方的方法，采用電化學Tafel極化的方法來測定緩蝕劑對金屬腐蝕的抑制情況，Tafel極化和線性極化測試在三電極系統中進行，通過電化學測試得到不同緩蝕劑對不同金屬的緩釋效果。本發明的方法可以將篩選周期縮短5?6個月，極大的改善了發動機冷卻液配方篩選周期過長的問題，適合本領域進行推廣應用。

技術領域

本發明屬于發動機冷卻技術領域，具體涉及一種快速篩選發動機冷卻液配方的方法。

背景技術

近年來我國機動車保有量快速增長，截止至2017年6月我國的汽車保有量已經達到2億輛。發動機冷卻液作為汽車中必不可少的一部分，其需求量也隨之增加。然而，隨著汽車工業的快速發展，對于汽車發動機冷卻液的質量要求也越來越高，除了要具有較高的沸點和較低的冰點等基本要求之外，更重要的是要具有良好的防金屬腐蝕性能，防氣蝕性能和防結垢性能，而且大多數國家的汽車制造廠家也對發動機冷卻液的環保性能提出了嚴格的研究。

現代汽車及其發動機正在向輕量化方向發展，其中含有鋁、鎂、鈦等輕金屬的合金材料；含有鋁、硅等元素的新型合金鋼材料；含有鎳、鉻、錳等元素的鑄鐵材料以及新型的陶瓷基復合材料是具有帶代表性的輕量化材料。為了應對汽車發動機材料的變化，這就要求發動機冷卻液中的緩蝕劑也要隨著發動機中新材料的變化而隨之進行改進，以達到抑制發動機中材料腐蝕的目的。目前按照發動機冷卻液的國家標準(GB 29743-2013)，發動機冷卻液需要經過玻璃器皿腐蝕試驗、模擬使用腐蝕試驗、鑄鋁合金傳熱腐蝕試驗和鋁泵氣穴腐蝕試驗，這四大傳統的腐蝕試驗試驗雖然可以很準確的確定發動機冷卻液的適用性，但是周期過長并且在試驗周期中也容易產生一些不可控因素。因此，為了適應發動機材料的快速變化，就需要一種可以快速篩選發動機冷卻配方的方法。采用電化學的方法即使加入很少量的緩蝕劑就可以通過電化學的測試方法得到這種緩蝕劑對于金屬緩蝕的效果。

發明內容

為了解決現有的發動機冷卻液配方篩選周期過長的問題，本發明提供了一種在發動機防凍液配方研究初期通過電化學測試快速篩選緩蝕劑的方法，其目的是在發動機防凍液配方研究初期通過電化學測試的方法對發動機冷卻液配方及其用量進行快速篩選，為了解決上述問題，本發明采用了以下方案：

一種快速篩選發動機冷卻液配方的方法，采用電化學Tafel極化的方法來測定緩蝕劑對金屬腐蝕的抑制情況，Tafel極化和線性極化測試在三電極系統中進行，通過電化學測試得到不同緩蝕劑對不同金屬的緩釋效果。

在本發明的具體的實施方案中，所述的方法，包括以下步驟：

（1）防凍液腐蝕水的組成：SO₄^2-、Cl^-和HCO₃^-的濃度各100mmol/L，其余為去離子水；

（2）緩蝕劑為異辛酸、丁二酸、癸二酸、油酸鈉、苯甲酸鈉中的一種或多種，還包括檸檬酸三胺、植酸、苯并三氮唑、環氧琥珀酸-環氧丙醇共聚物、聚丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸鈉；

（3）具體操作：Tafel極化測試在三電極系統中進行，工作電極選取鑄鐵、碳鋼、鑄鋁、鋁鎂、焊料、黃銅或紫銅，并用環氧樹脂封裝，工作面積1cm²；輔助電極鉑電極；參比電極為飽和甘汞電極，通過鹽橋連接；工作電極經砂紙逐步打磨至金相，經丙酮和酒精擦洗后，置入發動機防凍液中，分別在室溫和88℃條件下進行測試并對上述緩蝕劑進行篩選。

Tafel極化極化區間 -1v～+1v，掃描速度 1mv/s，通過icorr和極化曲線判斷緩蝕效果的優劣，按下式計算緩蝕效率(η)：

其中，icorr：未加緩蝕劑的溶液中Tafel擬合得到的腐蝕電流密度；

i’corr：加緩蝕劑的溶液中Tafel擬合得到的腐蝕電流密度。