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32 篇 工学
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2 篇 缓蚀
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2 篇 co2腐蚀
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1 篇 分析评价
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2 篇 中石油集团石油管...
2 篇 北京工商大学
2 篇 低渗透油气田勘探...
2 篇 上海换热系统节能...
2 篇 上海市电力材料防...
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1 篇 西安长庆化工集团...
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1 篇 西安石油大学
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1 篇 中国石油长庆油田...
1 篇 cnpc石油管工程重...
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作者

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5 篇 邱于兵
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3 篇 高立新
3 篇 周锰
3 篇 陈振宇
3 篇 吴萌
3 篇 罗彪
3 篇 杨艳超
3 篇 刘晓邦
3 篇 闻成
2 篇 李瑾
2 篇 刘梓凝
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2 篇 范贵锋
2 篇 付朝阳
2 篇 雷自刚
2 篇 熊恒
2 篇 刘浩

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32 篇 中文

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电化学噪声技术监测缓蚀保护行为的研究进展

电化学噪声技术监测缓蚀保护行为的研究进展

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第二十一届全国缓蚀剂学术讨论及应用技术经验交流会

作者：陈宇张昭滨州学院化工与安全学院浙江大学化学系

电化学噪声技术因其原位无损的特点,响应信号仅反映被测体系的实际特征,且可实现远距离监测,相对于失重法、电阻探针法、动电位极化曲线法和电化学阻抗谱等缓蚀保护性能的其它监测方法具有独特优势。文章重点讨论了电化学噪声的数据处... 详细信息

电化学噪声技术因其原位无损的特点,响应信号仅反映被测体系的实际特征,且可实现远距离监测,相对于失重法、电阻探针法、动电位极化曲线法和电化学阻抗谱等缓蚀保护性能的其它监测方法具有独特优势。文章重点讨论了电化学噪声的数据处理技术（时域分析、频域分析和小波解析方法）,以及通过上述方法获得的相关物理参数应用于缓蚀保护性能的监测与评价中的优缺点,并与其它监测方法得到的结果进行了对比。电化学噪声电阻通常正比于极化电阻或电荷转移电阻,可用于评价缓蚀体系的腐蚀速率。频域分析的功率密度谱与自腐蚀电流以及缓蚀剂分子在金属材料基底表面的吸附度的波动现象存在着直接联系。小波分析的能量参数可用于定性表征缓蚀剂的保护效率,并用于进一步区分缓蚀剂分子在金属材料基底表面的缓蚀吸附机制。最后,对电化学噪声技术监测缓蚀保护行为的发展趋势进行了展望,并提出了电化学噪声技术在线监测缓蚀剂工业应用保护效率时存在的不足。建议通过数学建模的方法定量构建电化学噪声特征参数与缓蚀保护效率及局部腐蚀强度的相关性,实现缓蚀性能在线及时预警的目标。

关键词：电化学噪声缓蚀监测

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HCl体系中Cu-MOF对碳钢的缓蚀行为及协同效应的研究

HCl体系中Cu-MOF对碳钢的缓蚀行为及协同效应的研究

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第二十一届全国缓蚀剂学术讨论及应用技术经验交流会

作者：陈萌邱于兵郭兴蓬陈振宇华中科技大学化学与化工学院材料化学与服役失效湖北省重点实验室

金属有机骨架材料是一种新型的有机-无机杂化多孔材料,在金属腐蚀防护领域具有良好的应用前景。本文通过溶剂热法,以4,4-联吡啶作为连接体、三水合硝酸铜为中心金属离子配体,5-甲基噻吩-2-羧酸为有机配体反应合成了一种Cu-MOF。通过失... 详细信息

金属有机骨架材料是一种新型的有机-无机杂化多孔材料,在金属腐蚀防护领域具有良好的应用前景。本文通过溶剂热法,以4,4-联吡啶作为连接体、三水合硝酸铜为中心金属离子配体,5-甲基噻吩-2-羧酸为有机配体反应合成了一种Cu-MOF。通过失重实验、动电位极化曲线和电化学阻抗谱等方法测试了Cu-MOF在HCl介质中对碳钢的缓蚀性能,并评价了Cu-MOF与硫脲、六亚甲基四胺之间的协同作用。实验结果表明,Cu-MOF可以显著降低碳钢在HCl介质中的腐蚀速率,当Cu-MOF浓度为50mg/L时缓蚀效率达到82.4%。Cu-MOF吸附在碳钢表面形成保护膜,从而抑制腐蚀。同时Cu-MOF与硫脲、六亚甲基四胺之间都有很好的协同作用。

关键词： Cu-MOF 溶剂热法缓蚀剂协同作用

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葡聚糖衍生物在油田环境中对碳钢腐蚀的缓蚀作用

葡聚糖衍生物在油田环境中对碳钢腐蚀的缓蚀作用

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第二十一届全国缓蚀剂学术讨论及应用技术经验交流会

作者：张青华侯保山张国安华中科技大学化学与化工学院

葡聚糖作为一种环境友好型的生物聚合物,已被用作绿色缓蚀剂,以有效控制碳钢在各种介质(如HCl,HSO,NaCl)中的腐蚀。然而,葡聚糖本身通常表现出相对较低的抑制效率,因此,修饰葡聚糖以改善其缓蚀性能具有重要意义。本工作合成了两种氨基... 详细信息

葡聚糖作为一种环境友好型的生物聚合物,已被用作绿色缓蚀剂,以有效控制碳钢在各种介质(如HCl,HSO,NaCl)中的腐蚀。然而,葡聚糖本身通常表现出相对较低的抑制效率,因此,修饰葡聚糖以改善其缓蚀性能具有重要意义。本工作合成了两种氨基酸改性的葡聚糖衍生物(LDT,S-LDT),通过电化学测试研究了这两种葡聚糖衍生物作为绿色缓蚀剂对碳钢在CO2饱和油田采出水中的缓蚀性能,并获得了其吸附过程的热力学参数(ΔG)和动力学参数(△E,△H,△S)。此外,进行了密度泛函理论(DFT)计算和分子动力学(MD)模拟,以获得缓蚀剂的分子结构和其缓蚀性能之间的相关性。实验结果表明,这两种葡聚糖衍生物作为偏阳极的混合型缓蚀剂,在60°C,浓度仅为200mg/L时,S-LDT的缓蚀效率可达99.3%,这远高于文献中报道的葡聚糖衍生物的缓蚀效率。此外,S-LDT具有持久的稳定性,浸入溶液72h后的缓蚀效率为99.7%,这克服了目前所报道的绿色缓蚀剂快速失效的缺点。

关键词： CO2腐蚀碳钢绿色缓蚀剂电化学测试理论计算

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油井缓蚀剂长效释放新技术研究

油井缓蚀剂长效释放新技术研究

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第二十一届全国缓蚀剂学术讨论及应用技术经验交流会

作者：李琼玮李慧孙雨来谷成义低渗透油气田勘探开发国家工程实验室中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院

在低渗透油田的生产过程中,如何平衡单井低产和数量众多油井的生产成本之间的关系,是开发生产中面临的长期挑战。油井缓蚀剂等化学剂的日常加注及管理是保障连续生产和延长管柱寿命的重要环节。针对不同含水阶段井下防腐的缓蚀剂长效控... 详细信息

在低渗透油田的生产过程中,如何平衡单井低产和数量众多油井的生产成本之间的关系,是开发生产中面临的长期挑战。油井缓蚀剂等化学剂的日常加注及管理是保障连续生产和延长管柱寿命的重要环节。针对不同含水阶段井下防腐的缓蚀剂长效控释难题,设计了一种采用胶囊化缓蚀剂与可溶合金工具相结合的长效缓蚀剂释放工艺。作为该工艺的关键材料,研制了一种可溶合金作为可溶挡板和封装缓蚀剂的分段管段。通过化学成分设计,合金强度可承压10MPa压力,同时根据产出液80℃以内和周期性溶解反应的要求,对其结构和强度关系进行了测试。为适应缓蚀剂的释放要求,研究了与可溶合金溶解周期相匹配的胶囊化学缓蚀剂及其释放特性。从工艺整体性出发,讨论了分段溶解-释放控制过程中存在的:（1）胶囊缓蚀剂的物理化学特性;（2）分段管段的承压结构;（3）阻隔作用影响等问题。与油井常规的油套环空毛细管连续注入、井口机械或人工加注药剂等方式相比,该技术结构简单,无需额外的能量和机械控制系统,可以在井下随产出液含水变化实现有效释放,并且在2年理论有效期内,该技术的成本预计可控制在4万元/井以内。

关键词：缓蚀剂井下释放控制分段管段

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聚多巴胺辅助金属表面MOFs膜的制备及防腐性能

聚多巴胺辅助金属表面MOFs膜的制备及防腐性能

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第二十一届全国缓蚀剂学术讨论及应用技术经验交流会

作者：刘晓邦熊恒闻成齐锴陈振宇邱于兵郭兴蓬华中科技大学化学与化工学院广州大学化学化工学院

ZIF-90是一种稳定性高且易于合成的金属有机框架材料（MOFs）,本文采用溶剂热方法,在聚多巴胺修饰的金属表面（镁,铝,铜）制备了完整致密的ZIF-90膜层。采用扫描电镜与X-射线衍射对ZIF-90膜的表面形貌和晶体结构进行表征,接触角测试结... 详细信息

ZIF-90是一种稳定性高且易于合成的金属有机框架材料（MOFs）,本文采用溶剂热方法,在聚多巴胺修饰的金属表面（镁,铝,铜）制备了完整致密的ZIF-90膜层。采用扫描电镜与X-射线衍射对ZIF-90膜的表面形貌和晶体结构进行表征,接触角测试结果表明该膜具有优异的疏水性。划痕实验表明ZIF-90膜在金属基体表面有着良好的结合力。腐蚀电化学测试结果显示ZIF-90膜可以显著降低金属的腐蚀电流密度,提高其耐腐蚀性能。该聚多巴胺辅助制备方法具有普适性,能够实现在多种金属表面构筑多种MOFs膜层,拓展了MOFs在金属腐蚀防护领域的应用。

关键词： ZIF-90膜聚多巴胺防腐涂层动电位极化交流阻抗谱

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点击组装技术在材料保护领域中的应用进展及展望

点击组装技术在材料保护领域中的应用进展及展望

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第二十一届全国缓蚀剂学术讨论及应用技术经验交流会

作者：李瑾张大全高立新陆佳敏上海电力大学上海市电力材料防护与新材料重点实验室上海电力大学环境与化学工程学院

点击化学反应是一种模块化反应,它以碳杂原子键（C-X-C）合成为基础来简单高效地获得多样化的分子,具有环保、高产率、反应条件温和等特点,在材料保护和材料表面修饰等领域展现出极大的发展空间。自组装技术提供了在分子水平上控制界面... 详细信息

点击化学反应是一种模块化反应,它以碳杂原子键（C-X-C）合成为基础来简单高效地获得多样化的分子,具有环保、高产率、反应条件温和等特点,在材料保护和材料表面修饰等领域展现出极大的发展空间。自组装技术提供了在分子水平上控制界面性能,制备特定功能膜材料的有效途径。点击化学与自组装方法相结合的点击组装技术为防护性材料的开发提供了全新的研究思路。目前,点击组装技术在材料保护领域中的应用还相对较少,仍需对点击反应的催化条件、调控因素等进行研究。本文简单介绍了点击组装技术的原理特点,综述了其在材料保护领域中的应用,主要包括缓蚀膜组装、防护性材料制备、表面修饰等方面,重点结合本课题组近年来的相关研究工作,总结了点击组装技术目前在材料保护应用中存在的问题,并对其解决途径及发展前景进行了展望。

关键词：点击组装材料保护表面修饰腐蚀

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高温CO2缓蚀剂的合成及其缓蚀性能的研究

高温CO2缓蚀剂的合成及其缓蚀性能的研究

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第二十一届全国缓蚀剂学术讨论及应用技术经验交流会

作者：陈展陈天奇陈梦金付朝阳华中科技大学化学与化工学院

随着油气田开采深度的增加和稠油热采工艺的广泛推广,油气井下的温度有着逐渐上升的趋势。因此开展高温CO2介质中缓蚀剂的研究既是油气开采行业发展的迫切需求,也是学术研究的领域前沿。基于多组分有机串联反应设计并成功的合成了一种... 详细信息

随着油气田开采深度的增加和稠油热采工艺的广泛推广,油气井下的温度有着逐渐上升的趋势。因此开展高温CO2介质中缓蚀剂的研究既是油气开采行业发展的迫切需求,也是学术研究的领域前沿。基于多组分有机串联反应设计并成功的合成了一种具有杂环和长链烷基一体的高度不对称结构的咪唑啉衍生物缓蚀剂分子。在80℃-120℃1MPaCO3%NaCl介质中研究了缓蚀剂的缓腐性能,添加100ppm后缓蚀率可达到90%以上,在80℃-120℃高温1MpaCO条件下进行电化学极化、阻抗测试,测量结果表明该缓蚀剂具有很好的缓蚀性能,添加缓蚀剂后电荷转移电阻显著增加,腐蚀电流密度有降低趋势,是一种阳极型缓蚀剂。量子化学计算了该缓蚀剂分子的一系列理论参数,其中偶极矩0.59debye,但是目前偶极矩与缓蚀剂分子缓蚀性能之间的关系尚不明确,电负性2.92 eV,电子转移数△N高达1.23,分子能隙△E为2.46 eV,计算参数的结果表明该缓蚀剂分子的性能远优于油酸咪唑啉。利用分子动力学模拟研究CO 3%NaCl介质中缓蚀剂吸附膜和主要腐蚀粒子之间的微观作用,通过建立三层模型,第一层为Fe(001)面,第二次为包含100个缓蚀剂分子和1个腐蚀介质粒子的无定型结构,第三层为真空层,然后进行动力学拟合,计算出腐蚀粒子穿过缓蚀剂吸附膜的均方根位移曲线,对均方根曲线进行微分处理求出腐蚀介质粒子扩散系数,计算证实了缓蚀剂分子吸附膜可以阻碍腐蚀介质粒子向金属表面进行扩散,形成了吸附膜后。体系中的腐蚀介质粒子HO,HCO,Cl穿过缓蚀剂膜扩散到金属表面的扩散系数从5.68×10m/s、2.38×10m/s、4.02×10m/s下降到0.57×10m/s、0.12×10m/s、0.19×10m/s,扩散系数的大幅度下降证实了缓蚀剂吸附膜的确可以阻碍腐蚀介质粒子向金属表面的扩散。

关键词：高温CO2腐蚀缓蚀剂扩散系数计算缓蚀机理

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缓蚀剂界面吸附行为模拟的若干思考

缓蚀剂界面吸附行为模拟的若干思考

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第二十一届全国缓蚀剂学术讨论及应用技术经验交流会

作者：樊保民赵骁骐刘梓凝范贵锋刘浩北京工商大学化学与材料工程学院

理论计算可从电子、原子与介观多尺度模拟界面化学/电化学反应,近年来被广泛用于揭示腐蚀介质中缓蚀剂对金属的防护机理。针对目前国内外采用理论计算模拟缓蚀剂（尤其是有机缓蚀剂）作用机理的现状,作者通过计算实践,总结几点有待深入... 详细信息

理论计算可从电子、原子与介观多尺度模拟界面化学/电化学反应,近年来被广泛用于揭示腐蚀介质中缓蚀剂对金属的防护机理。针对目前国内外采用理论计算模拟缓蚀剂（尤其是有机缓蚀剂）作用机理的现状,作者通过计算实践,总结几点有待深入探讨的问题,具体有以下几点:（1）基于电子尺度的密度泛函（DFT）计算中,需要考虑介质环境与目标缓蚀剂活性位点的离子-偶极作用;结合环境pH与pKα值,对缓蚀剂分子的质子化（去质子化）位点进行精准定位,并采用对应的质子化（去质子化）分子完成DFT计算,并获取电子-结构参数。（2）多数研究对缓蚀剂的DFT计算均采用真空或隐性溶剂模型（如COSMO）,没有考虑真实溶液环境中的离子-偶极作用。有鉴于此,我们提出基于多尺度模拟,提取溶液环境中缓蚀剂分子的首层溶剂分子,并以该体系作显性溶剂模型完成DFT计算;经验证,显性溶剂模型下获取缓蚀剂的界面作用机理更接近实验的真实测量。（3）基于原子尺度的分子动力学模拟（MDS）,需要重点考虑力场的适用性。以常用商业软件Materials Studio为例,在Forcite plus模块下完成MDS,必须引入合适力场。然而模块下的固定力场（如COMPASS、pcff、Universal）均属于非反应性力场,不能反映界面包括质荷转移在内的化学/电化学反应。有鉴于此,我们通过程序语言脚本联合反应性力场（如ReaxFF）与非反应性力场构建动态力场,最大限度地反应界面电化学反应的真实情况。（4）针对负载缓蚀剂或其他缓蚀成分（如无机填料）的涂层体系,我们开发出基于原位腐蚀离子的时域空间扩散轨迹,这种四维评价方法可以直观观察出腐蚀性离子在膜层内的扩散行为,进而评价涂层体系的防腐蚀性能。

关键词：缓蚀剂 DFT计算分子动力学模拟显性溶剂模型时域空间扩散轨迹

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不同位置羟基取代的苯并三唑衍生物对3%NaCl溶液中铜的缓蚀作用

不同位置羟基取代的苯并三唑衍生物对3%NaCl溶液中铜的缓蚀作用

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第二十一届全国缓蚀剂学术讨论及应用技术经验交流会

作者：李雨晴张大全高立新曾慧晶上海市电力材料防护与新材料重点实验室上海电力大学上海换热系统节能工程技术研究中心上海电力大学

铜及其合金具有良好的导电性、导热性和机械性能,在海水淡化及循环冷却水系统中得到了广泛的应用。然而,铜在这些介质中易于遭受腐蚀,造成巨大的经济损失。缓蚀剂保护是减缓腐蚀速率最常用的方法之一。苯并三氮唑（BTAH）类化合物是铜... 详细信息

铜及其合金具有良好的导电性、导热性和机械性能,在海水淡化及循环冷却水系统中得到了广泛的应用。然而,铜在这些介质中易于遭受腐蚀,造成巨大的经济损失。缓蚀剂保护是减缓腐蚀速率最常用的方法之一。苯并三氮唑（BTAH）类化合物是铜的特效缓蚀剂,并显示出良好的缓蚀效果。BTAH的缓蚀机理一般归因于缓蚀剂分子在铜表面的吸附和在铜表面形成的Cu（I）BTAH聚合物膜,但仍存在争议。本文研究了BTAH和两种羟基取代的衍生物1-OH-BTAH和4-OH-BTAH的缓蚀效果,其分子结构式如图1所示。通过电化学阻抗谱（EIS）和动电位极化曲线评价了它们的缓蚀性能。电化学结果如图2和图3所示,三种缓蚀剂均为混合型缓蚀剂。在3wt.%NaCl溶液中,三种化合物均能对铜进行有效保护,其中当缓蚀剂添加浓度为2mM时,三种缓蚀剂缓蚀效率排序如下:BTAH＞4-OH-BTAH＞1-OH-BTAH。采用原子力显微镜（AFM）和傅立叶变换红外光谱（FT-IR）对腐蚀表面进行了分析。为了讨论羟基在不同位置的取代基效应,选取量子化学计算和分子动力学模拟的方法,得到缓蚀剂分子的HOMO和LUMO分布、Muliken电荷和吸附能等数据。结果表明,4-OH-BTAH比1-OH-BTAH具有优异的缓蚀性能,这是由于4-OH-BTAH能够形成较强的N-Cu化学键,并且以三唑环和O原子的平坦方向紧密吸附在铜表面,缓蚀效果更好。同时,缓蚀剂分子以三唑环为活性中心,而1-OH-BTAH中的-OH基团改变了三唑环的活性位,影响了缓蚀效果,从而进一步解释了缓蚀效果差异的原因。

关键词：铜三唑缓蚀剂分子动力学模拟

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硫酸/Q235钢体系中热流对硫脲缓蚀作用的影响

硫酸/Q235钢体系中热流对硫脲缓蚀作用的影响

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第二十一届全国缓蚀剂学术讨论及应用技术经验交流会

作者：闻成刘晓邦齐锴邱于兵郭兴蓬华中科技大学化学与化工学院

换热器是一种冷热流体能量相互传输的化工设备,在制药、冶金、石油天然气、海水淡化及其它工业生产中发挥着关键作用。在实际工业生产中,换热器因结垢、腐蚀致使换热器性能不断下降直至损坏的事件经常发生,这不仅造成了巨大的经济损失,... 详细信息

换热器是一种冷热流体能量相互传输的化工设备,在制药、冶金、石油天然气、海水淡化及其它工业生产中发挥着关键作用。在实际工业生产中,换热器因结垢、腐蚀致使换热器性能不断下降直至损坏的事件经常发生,这不仅造成了巨大的经济损失,而且给人的生命安全带来了很大的威胁。现有的研究大多数都集中在传热系统中金属表面温度对金属腐蚀行为的影响,而对热流的影响研究较少。缓蚀剂在金属表面的吸附过程往往伴随着热量的产生或释放。传热系统最重要的特征是存在热流,热流的存在很可能会对缓蚀剂在金属表面的作用产生影响。本研究在自行建立的非沸腾介质传热腐蚀测试系统中,实现了金属表面温度(T)和热流密度(q)的可控。通过控制装置中去离子水和测试溶液(0.5 M H2SO4)的温度,在Q235钢表面形成温度梯度。方法实验中采用了五种传热条件,见表1,其中T为去离子水温度,T为测试溶液温度,T为试样边缘温度,T和q为COMOSOL模拟得到的试样中心温度和热流密度。在控制的金属表面温度46.5°C下,采用电化学方法(见图1-2)和失重测试(见图3)研究了0.5 mol/L硫酸介质中热流密度q(-22～22 kW m-2)对硫脲缓蚀作用的影响。结果表明,TM=46.5°C时,缓蚀剂存在时,与热平衡条件(△T)相比,正热流(△T)和负热流(△T)都抑制了金属的腐蚀,但缓蚀效果有差异。q<0时,从测试溶液至金属的热流明显提高硫脲的作用效果;q>0时,从金属到测试溶液的热流降低了硫脲的作用效果。总体来看,|q|越大对硫脲的作用影响越大。

关键词：热流硫脲缓蚀作用 Q235钢硫酸

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