溴冷机中碳钢的新型缓蚀剂及缓蚀机理研究

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1、分类号UDC密级单位代码!Q!耋!溴冷机中碳钢的新型缓蚀剂及缓蚀机理研究李杰兰指导教师梁成浩职称学位授予单位大连海事大学教授申请学位级别工学博士学科(专业)载运工具运用工程论文完成Et期2013年10月答辩日期2013年12月9日答辩委员会主席ThestudyofnewinhibitorsandthecorrosioninhibitionmechanismforcarbonsteelinLiBrabsorptionchillerDissertationSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfdl

2、mentoftherequirementsforthedegreeofDoctorofEngineeringbyLiJieLan(VehicleOperationEngineering)DissertationSupervisor：ProfessorLiangChenghaoOctober2013大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成博／硕士学位论文：遗猃扭主毯塑的堑型缓熊型区缓焦扭堡盟筮：。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均

3、已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：处塾学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(

4、光盘版)电子杂志社)、《中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口在——年解密后适用本授权书。不保密囵／(请在以上方框内打“√”)⋯撇瓣⋯名：牟衣卜日期：国／多年／朔,'aid创新点摘要1．首次系统地研究了145℃～240℃条件下，55％LiBr+0．07mol·L-1LiOH溶液中添加由有机膦酸化合物A或B、Na2M004和Na2W04组成的复合缓蚀剂(以下称A-Mo—W和B—Mo-W复合缓蚀剂)对碳钢的缓蚀性能，揭示了缓蚀机理。有机膦

5、酸化合物A和B对Na2M004具有良好的增溶效果，Na2M004促进碳钢表面氧化形成钝化膜，而Na2W04吸附于钝化膜缺陷处形成重钝化膜，抑制钝化膜表面点蚀核的形成和生长。A—Mo—W和B—Mo-W复合缓蚀剂通过协同效应，对55％LiBr溶液中碳钢的缓蚀效率分别达到98．8％和94．4％，缓蚀性能优于市场化的Na2M004缓蚀剂，为三效式溴化锂吸收式制冷机缓蚀剂的开发提供了理论依据。2．推导出碳钢在添加A—Mo—W和B—Mo—w复合缓蚀剂的55％LiBr+0．07mol·L1LiOH溶液中的腐蚀反应动力学方程分别为：lnV=10．12-3409．9／

6、T和lnV--9．63—3219．9／T，计算出腐蚀反应表观活化能为28．35kJ·mol。1和26．77kJ·mol～，验证了碳钢的腐蚀反应受到阻滞。添加复合缓蚀剂后，碳钢的钝化电位区间拓宽，钝化电流密度降低，反应电阻提高；钝化膜呈n_型半导体特征，随缓蚀剂浓度增大，钝化膜中的供体密度ND降低，平带电位Efb负移，空间电荷层厚度L增大，改善了钝化膜的稳定性和致密性，提高了抗蚀性能。3．首次将量子化学计算引入55％LiBr+0．07mol·L1LiOH溶液中有机膦酸化合物A和B对Na2M004的增溶机理研究。发现有机膦酸化合物A分子中N1—026间距

7、离(0．3405nm)、N1—027间距离(0．3412nm)和有机膦酸化合物B分子中的021—022间距离(0．3386nm)与Na2M004生长面两个近邻Na*间距离(O．3427nm)相匹配，带负电荷的N、O原子通过静电作用吸附于Na2M004生长面上，抑制Na2M004晶体生长、析出，促进Na2M004的增溶历程。A和B分子通过HOMO和LUMO轨道与Fe形成。一兀配键，在碳钢表面形成吸附膜，阻滞Br．向碳钢表面的扩散，从而提高了缓蚀效果。中文摘要摘要LiBr溶液对金属材质的腐蚀严重限制溴冷机的发展，所以开发新型的高温高浓度LiBr溶液中的缓

8、蚀剂具有重要的社会效益和经济意义。钼酸盐缓蚀剂在55％LiBr溶液中溶解度低，缓蚀效果不够理想。研究发现有机