[发明专利]用于AZ91镁合金在中性盐水腐蚀介质的绿色缓蚀剂

说明书

本发明公开了用于AZ91镁合金在中性盐水腐蚀介质的绿色缓蚀剂，属于金属材料腐蚀与防护领域。该绿色缓蚀剂以蒲公英提取物为活性成分，通过以下制备方法得到：称取干燥蒲公英加入5–6倍量的蒸馏水浸提2–3次，除去不溶性杂质得到粗提液，减压浓缩至原液体积的1/10，在搅拌下加入乙醇浸泡静置12h，过滤，收集沉淀物溶于蒸馏水中，加热至沸腾后趁热滤除不溶物，滤液在搅拌下加入乙醇浸泡静置24h，过滤，收集沉淀无水乙醇洗涤3次，真空干燥。本发明按照每1000mL中性盐水腐蚀介质中含0.5–2.5g绿色缓蚀剂可以有效抑制AZ91镁合金在中性盐水腐蚀介质中的腐蚀，原料来源广泛且为绿色植物，成本低廉且效果好。

技术领域

本发明属于金属材料腐蚀与防护领域，具体涉及一种用于AZ91镁合金在中性盐水腐蚀介质的绿色缓蚀剂。

背景技术

镁的化学活性高，但在结构材料中电极电位低、在多数介质中的耐蚀性极差，呈现出极高的化学和电化学活性，特别是当镁合金中含有氢过电位较低的金属杂质(如Cu、Fe、Ni、Co等)时还会引发严重的电偶腐蚀。镁合金较差的耐蚀性能是制约其广泛应用的主要因素之一，缓蚀剂技术对推动和拓展镁及其合金材料的广泛应用具有重要意义。

尽管缓蚀剂技术对提高镁及其合金耐蚀性具有良好效果，但缓蚀剂技术本身也存在着诸多缺陷。首先，镁合金目前使用的缓蚀剂如磷酸盐、铬酸盐等会对环境以及人体健康产生严重的毒害作用；其次，大部分对其他金属有效的缓蚀剂对镁及其合金不具有缓蚀作用，而且多数镁合金缓蚀剂的缓蚀效率较低；此外，大多数镁合金缓蚀剂的通用性较差。针对传统镁合金缓蚀剂存在的上述弊端，可以利用从自然资源中提取具有缓蚀作用的物质来制备缓蚀剂，这些物质大都具有无毒无害、环境友好、易于降解等优点，如有研究分别以从植物中提取出的天然高分子羟乙基纤维素和海藻酸钠为主要成分制备出两种可以提高AZ31镁合金在3.5wt.％的NaCl溶液中耐蚀性能的绿色缓蚀剂，其缓蚀效率均达到80％左右，但是目前利用草本植物开发AZ91镁合金缓蚀剂的研究少有报道。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种高效、环保的绿色缓蚀剂可用于AZ91镁合金在中性盐水腐蚀介质，解决现有缓蚀剂存在缓蚀效果不佳、环境污染和通用性差等问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：用于AZ91镁合金在中性盐水腐蚀介质的绿色缓蚀剂，以蒲公英提取物为活性成分，通过包含以下步骤的制备方法得到：称取干燥蒲公英，加入5–6倍量的蒸馏水浸提2–3次，除去不溶性杂质，得到粗提液；将上述粗提液减压浓缩至原液体积的1/10，在搅拌的条件下加入乙醇至醇含量不低于80％，浸泡静置12h，过滤收集沉淀物；将上述沉淀物溶于蒸馏水中，加热至沸腾后趁热滤除不溶物，滤液在搅拌的条件下加入乙醇至醇含量不低于80％，浸泡静置24h，过滤收集沉淀，经无水乙醇洗涤3次，真空干燥，得蒲公英提取物粉末，即得。

本发明还提供了上述绿色缓蚀剂在AZ91镁合金处于中性盐水腐蚀介质中的应用。

优选地，每1000mL中性盐水腐蚀介质中含有0.5–2g所述绿色缓蚀剂。

优选地，所述中性盐水腐蚀介质为3.5wt.％的NaCl水溶液。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明中用于AZ91镁合剂在中性盐水腐蚀介质的绿色缓蚀剂原料来源广泛且为绿色植物，具有良好的环境相容性。

(2)本发明的绿色缓蚀剂制备工艺简单且成本低廉，安全环保。

(3)经电化学性能测试，本发明的绿色缓蚀剂在3.5wt.％的NaCl水溶液中缓蚀效率可达85％，腐蚀电流密度从104.69μA.cm^–2降至16.13μA.cm^–2，约为未加中药缓蚀剂的1/6，可以有效抑制AZ91镁合金在中性盐水中的腐蚀。