1.3 缓蚀剂作用机理

缓蚀剂种类繁多，作用机理相异。每种缓蚀剂的工作机理取决于缓蚀剂的种类、化学结金属种类和环境等因素。将缓蚀剂作用机理可以分为电化学机理和物理化学机理两类。

1.3.1 电化学机理

缓蚀剂的电化学作用机理分为阳极抑制型缓蚀剂钝化（氧化）膜理论，阴极型缓蚀剂成膜理论，混合型缓蚀剂阻滞阴、阳级过程理论[8]。

阳极抑制型缓蚀剂是一种通过在金属表面形成致密的氧化膜从而抑制腐蚀电极阳极反应的缓蚀剂。阴极型缓蚀剂主要是通过提高阴极反应过电位，在金属表面形成化合物膜和吸收水中的溶解氧等，从而起到增加阴极极化而抑制阴极反应过程的进行，进而降低金属腐蚀的速度。而混合型缓蚀剂则是一种既能阻滞金属的阳极溶解，同时又能增大阴极极化，使阴极反应难以进行的物质。其在反应过程中主要表现出可以与阳极反应产物结合生成可以吸附在金属表面的不溶的胶体物。

1.3.2 缓蚀剂的物理化学机理[9]

缓蚀剂通过自身或者与电解质溶液共同作用于金属表面，从而改变金属表面部分理化性质，进而实现其对腐蚀电池电极过程的抑制。根据缓蚀剂在金属表面发挥的作用不同，可以将其分为三类，即氧化膜型缓蚀剂、沉淀膜型缓蚀剂和吸附膜。

（1）氧化膜型缓蚀剂

氧化膜型缓蚀剂又称钝化剂，其主要作用于电化学腐蚀的阳极。通过以自身或者介质中的氧为氧化剂来在金属表面形成致密的氧化物薄膜，从而使阳极发生钝化，钝化后的阳极表面金属离子化过程将受到影响，进而导致了金属腐蚀速率的下降。 当然，该类型的缓蚀剂在使用的时候要注意用量，如果用量添加不当，则会导致孔蚀的现象发生。

（2）沉淀膜型缓蚀剂

顾名思义，即是缓蚀剂利用利用电化学方法以沉淀的形式在金属表面生成。其生成的主要途径分为两种，一是缓蚀剂本身相互发生物理或化学反应生成沉淀膜，另一种则是缓蚀剂和腐蚀介质中的游离金属离子发生反应生成。一般的，生成的沉淀膜将覆盖在电化学腐蚀阴极金属表面，这层膜可以将阴极金属与腐蚀介质隔离开来，进而会对阴极反应产生抑制效果。特殊情况下，沉淀膜甚至会覆盖整个金属区域，从而实现对阳极和阴极的双重抑制效果。

（3）吸附膜型缓蚀剂

吸附膜型缓蚀剂其实是利用缓蚀剂分子对金属表面具有物理或者化学吸附作用而产生的一层可以改变金属表面物化性质进而抑制金属腐蚀的一种有机缓蚀剂。物理吸附即缓蚀剂分子通过静电作用或者分子间作用力吸附在金属表面，化学吸附即缓蚀剂通过化学作用力，与金属表面产生配位键从而吸附在金属表面。有机缓蚀剂可以利用其所包含基团的亲水性实现对金属的吸附进而实现对电化学腐蚀的抑制。

1.4 缓蚀剂研究方法

根据不同原理可将缓蚀剂研究方法大致分为腐蚀产物分析法、电化学方法以及谱学方法。

腐蚀产物分析法主要建立在因缓蚀剂的吸附缓蚀作用而引起腐蚀体系某些宏观物性（如腐蚀金属量、析氢或吸氧量、温度等）改变的基础上。其中，失重法作为一种最直接有效的方法已被广泛应用 [10]。这种方法是通过测量金属样品进入腐蚀液中一段时间后前后质量差来计算其腐蚀速率。当然，该方法也具有其局限性，即当试样本身局部发生严重腐蚀时，失重法测量结果无法精确反映真实腐蚀情况。

常用的电化学研究方法[11]包括循环伏安法，电流-时间曲线法，极化曲线外推法，恒定电流电解法，交流阻抗法，恒电流—恒电位瞬态响应法和线性极化电阻法、恒定电量法等。其中，在电化学腐蚀研究领域，极化曲线外推法作为最主要也是最有效的方法之一；通过循环伏安法，可以对腐蚀电极表面的氧化还原过程进行分析；而线性极化电阻法可以对检测体系做到干扰少、精确度高、效率高、重现性好，因为其是根据 Stern-Geary方程进行分析，所以无法判断电化学腐蚀的阴阳极反应抑制程度；和恒定电量法相似，线性极化电阻法也是一种快速分析缓蚀剂的方法；交流阻抗法其实与线性极化电阻法可以互补，它可以实现对腐蚀过程进行清晰分辨并且精确的掌握各个腐蚀过程的反应进度，同时对电极反应过程影响很小。而由于其的精确性，也使得阻抗图谱分析难度因为种类的增多而增大。 酸性条件下钢铜高效缓蚀剂的开发研究(3):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_43916.html