[發(fā)明專利]用于AZ91鎂合金在中性鹽水腐蝕介質(zhì)的綠色緩蝕劑

有效

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• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113026023B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王奎;李浩楠;徐高鵬;蔣海燕
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: C23F11/08
• 分類號: C23F11/08
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 周一新

本發(fā)明公開了用于AZ91鎂合金在中性鹽水腐蝕介質(zhì)的綠色緩蝕劑，屬于金屬材料腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域。該綠色緩蝕劑以蒲公英提取物為活性成分，通過以下制備方法得到：稱取干燥蒲公英加入5–6倍量的蒸餾水浸提2–3次，除去不溶性雜質(zhì)得到粗提液，減壓濃縮至原液體積的1/10，在攪拌下加入乙醇浸泡靜置12h，過濾，收集沉淀物溶于蒸餾水中，加熱至沸騰后趁熱濾除不溶物，濾液在攪拌下加入乙醇浸泡靜置24h，過濾，收集沉淀無水乙醇洗滌3次，真空干燥。本發(fā)明按照每1000mL中性鹽水腐蝕介質(zhì)中含0.5–2.5g綠色緩蝕劑可以有效抑制AZ91鎂合金在中性鹽水腐蝕介質(zhì)中的腐蝕，原料來源廣泛且為綠色植物，成本低廉且效果好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬材料腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于AZ91鎂合金在中性鹽水腐蝕介質(zhì)的綠色緩蝕劑。

背景技術(shù)

鎂的化學(xué)活性高，但在結(jié)構(gòu)材料中電極電位低、在多數(shù)介質(zhì)中的耐蝕性極差，呈現(xiàn)出極高的化學(xué)和電化學(xué)活性，特別是當(dāng)鎂合金中含有氫過電位較低的金屬雜質(zhì)(如Cu、Fe、Ni、Co等)時(shí)還會引發(fā)嚴(yán)重的電偶腐蝕。鎂合金較差的耐蝕性能是制約其廣泛應(yīng)用的主要因素之一，緩蝕劑技術(shù)對推動和拓展鎂及其合金材料的廣泛應(yīng)用具有重要意義。

盡管緩蝕劑技術(shù)對提高鎂及其合金耐蝕性具有良好效果，但緩蝕劑技術(shù)本身也存在著諸多缺陷。首先，鎂合金目前使用的緩蝕劑如磷酸鹽、鉻酸鹽等會對環(huán)境以及人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重的毒害作用；其次，大部分對其他金屬有效的緩蝕劑對鎂及其合金不具有緩蝕作用，而且多數(shù)鎂合金緩蝕劑的緩蝕效率較低；此外，大多數(shù)鎂合金緩蝕劑的通用性較差。針對傳統(tǒng)鎂合金緩蝕劑存在的上述弊端，可以利用從自然資源中提取具有緩蝕作用的物質(zhì)來制備緩蝕劑，這些物質(zhì)大都具有無毒無害、環(huán)境友好、易于降解等優(yōu)點(diǎn)，如有研究分別以從植物中提取出的天然高分子羥乙基纖維素和海藻酸鈉為主要成分制備出兩種可以提高AZ31鎂合金在3.5wt.％的NaCl溶液中耐蝕性能的綠色緩蝕劑，其緩蝕效率均達(dá)到80％左右，但是目前利用草本植物開發(fā)AZ91鎂合金緩蝕劑的研究少有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提出一種高效、環(huán)保的綠色緩蝕劑可用于AZ91鎂合金在中性鹽水腐蝕介質(zhì)，解決現(xiàn)有緩蝕劑存在緩蝕效果不佳、環(huán)境污染和通用性差等問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：用于AZ91鎂合金在中性鹽水腐蝕介質(zhì)的綠色緩蝕劑，以蒲公英提取物為活性成分，通過包含以下步驟的制備方法得到：稱取干燥蒲公英，加入5–6倍量的蒸餾水浸提2–3次，除去不溶性雜質(zhì)，得到粗提液；將上述粗提液減壓濃縮至原液體積的1/10，在攪拌的條件下加入乙醇至醇含量不低于80％，浸泡靜置12h，過濾收集沉淀物；將上述沉淀物溶于蒸餾水中，加熱至沸騰后趁熱濾除不溶物，濾液在攪拌的條件下加入乙醇至醇含量不低于80％，浸泡靜置24h，過濾收集沉淀，經(jīng)無水乙醇洗滌3次，真空干燥，得蒲公英提取物粉末，即得。

本發(fā)明還提供了上述綠色緩蝕劑在AZ91鎂合金處于中性鹽水腐蝕介質(zhì)中的應(yīng)用。

優(yōu)選地，每1000mL中性鹽水腐蝕介質(zhì)中含有0.5–2g所述綠色緩蝕劑。

優(yōu)選地，所述中性鹽水腐蝕介質(zhì)為3.5wt.％的NaCl水溶液。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明中用于AZ91鎂合劑在中性鹽水腐蝕介質(zhì)的綠色緩蝕劑原料來源廣泛且為綠色植物，具有良好的環(huán)境相容性。

(2)本發(fā)明的綠色緩蝕劑制備工藝簡單且成本低廉，安全環(huán)保。

(3)經(jīng)電化學(xué)性能測試，本發(fā)明的綠色緩蝕劑在3.5wt.％的NaCl水溶液中緩蝕效率可達(dá)85％，腐蝕電流密度從104.69μA.cm^–2降至16.13μA.cm^–2，約為未加中藥緩蝕劑的1/6，可以有效抑制AZ91鎂合金在中性鹽水中的腐蝕。